Question

如圖，把一個(gè)帶電量為q，質(zhì)量為m 的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng) 的絕緣細(xì)線懸掛在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn)．現(xiàn)將小球拉到B點(diǎn)（懸線拉伸豎直），然后由靜止釋放，小球恰能擺到A點(diǎn)（懸線拉伸水平），小球擺到C點(diǎn)時(shí)，∠BOC=45°，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為mg/q
B．小球在B點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最小
C．小球在A點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最大
D．小球在C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

Answer 1

【答案】分析：類比單擺，小球從A點(diǎn)靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度為0，說(shuō)明弧AB的中點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，小球處在弧線中點(diǎn)位置時(shí)切線方向合力為零，再根據(jù)幾何關(guān)系可以求出Eq，球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，向心力為零，則沿細(xì)線方向合力為零，此時(shí)對(duì)小球受力分析，再根據(jù)幾何關(guān)系即可解題．
解答：解：A：根據(jù)題意可知，最大速度在C點(diǎn)，因此此處的動(dòng)能最大，根據(jù)傾角為45°，則mg=qE，由，故AD正確；
B：由受力分析可知，電荷帶正電，根據(jù)沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低可知，B點(diǎn)的電勢(shì)能最大，故B錯(cuò)誤；
C：根據(jù)除重力之外的力做功，導(dǎo)致機(jī)械能變化，若做正功，則機(jī)械能增加，若做負(fù)功，則機(jī)械能減小，因此由于B到A電場(chǎng)力做正功，導(dǎo)致機(jī)械能增加，故C正確；
故選ACD．
點(diǎn)評(píng)：題要求同學(xué)們能正確進(jìn)行受力，并能聯(lián)想到已學(xué)的物理模型，根據(jù)相關(guān)公式解題．