Question

如圖，勻強電場方向水平向右，場強E，絲線長L，上端系于O點，下端系質量為m帶電量為+q的小球，已知Eq=mg。現將小球從最低點A由靜止釋放，則(   )

A．小球可到達水平位置

B．當懸線與水平呈45°角時小球的速度最大

C．小球在運動過程中機械能守恒 

D．小球速度最大時懸線上的張力為

 

Answer 1

【答案】

ABD

【解析】

試題分析：分析小球受力可知，重力與電場力的合力的方向與豎直方向成45⁰角，根據等效思想，可以認為小球在此復合場中的等效重力方向與豎直方向成45⁰角，如下圖所示：

故可知，小球在此復合場中做單擺運動，由對稱性可知，小球的等效最高點在水平位置，所以A正確；小球運動的等效最低點在與水平方向成45⁰角的位置，此時小球速度最大，所以B正確；因小球運動過程中電場力做功，所以小球機械能不守恒，故C錯誤；由動能定理得，根據圓周運動公式及牛頓第二定律可得，聯立解得，所以D正確；

考點：場的疊加、圓周運動、牛頓第二定律