题目内容
【题目】如图,质量为m、带电量为q的小球用长为L的细线悬挂,处在水平方向的匀强电场中,小球静止于A点,此时悬线与竖直方向夹角为θ=30°,现用力将小球缓慢拉到最低点B由静止释放。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
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A. 场强的大小为![]()
B. 小球将在A、B之间往复摆动
C. 小球将回到A处停下来
D. 小球从B向右摆到最高点的过程中,电势能的减少量为![]()
【答案】AD
【解析】小球原来处于静止,由平衡条件得:qE=mgtanθ,则得
,故A正确;由题知,小球原来静止,电场力与重力的合力方向沿OA方向.小球从最低点B由静止释放后,电场力和重力的合力做正功,小球的速度增大,到达A点后,由于惯性,继续向上摆动,之后合力对小球做负功,速度减小,速度减至零后,再向下摆动,到B点速度为零,周而复始,所以小球将以A点为平衡位置做往复运动.故BC错误;小球从B向右摆到最高点的过程中,设x细线的最大偏角为α.根据能量守恒定律得:mgl(1-cosα)=qElsinα
将qE=mgtanθ,代入解得:tan
=tanθ,α=2θ=60°; 所以电势能的减少量为△Ep=qElsinα=mgl(1-cosα)=mgl(1-cos60°)=
mgl,故D正确.故选AD.
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