Question

【題目】如圖所示，質量為m、電荷量為q的小球在電場強度E的勻強電場中，以初速度v0沿直線ON做勻變速運動，直線ON與水平面的夾角為30°，若小球在初始位置的電勢能為零，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（　�。�

A.電場方向一定豎直向上

B.電場強度E的最小值為

C.如果電場強度為E=，則小球相對初始位置的最大高度為

D.如果電場強度為E=，小球電勢能的最大值為

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．因為小球做勻變速直線運動，則小球所受的合力與速度方向在同一條直線上，結合平行四邊形定則知，電場方向不可能豎直向上，故A錯誤；

B．小球所受的合力與速度方向在同一條直線上，結合平行四邊形定則知，當電場方向與直線ON垂直時，電場強度E的最小，則有

解得電場強度E的最小值為

CD．如果電場強度為，小球所受的合力與速度方向在同一條直線上，結合平行四邊形定則知，電場力的方向與水平方向夾角為，斜向上，如圖所示

根據(jù)牛頓第二定律知，小球的加速度為

小球斜向上做勻減速直線運動，勻減速直線運動的位移

則小球上升的最大高度

在整個過程中電場力做功

電勢能增加，所以小球電勢能的最大值為，故C錯誤，D正確；

故選D。