Question

【題目】如圖所示,一質(zhì)量為、帶電荷量為的小球,用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中,假設(shè)電場區(qū)域足夠大,靜止時懸線向左與豎直方向成60°角。線長為L,細線不可伸長。小球在運動過程中電荷量保持不變,重力加速度為.現(xiàn)將電場反向,則下列說法正確的是

A. 小球帶負電,電場強度

B. 電場反向后,小球即做圓周運動,在最低點的速度最大

C. 電場反向后,小球先做勻加速直線運動,然后做圓周運動,最大速度

D. 電場反向后，小球?qū)⒆魍鶑?fù)運動，能夠回到初始位置

Answer 1

【答案】AC

【解析】

根據(jù)平衡條件分析小球所受電場力的方向，進而判斷小球的電性，由平衡條件求解場強E的大小。

A項：由平衡條件知小球受的電場力水平向左，而場強方向向右，故小球帶負電，根據(jù)平衡條件得：

Tsin60°=mg

Tcos60°=qE

得：qE=mgtan60°，所以，故A正確；

B項：電場反向后，小球受向右的電場力大小為，繩子松弛不再有拉力，則小球沿電場力與重力合力的方向做勻加速直線運動，當小球運動到最低點時繩子恰被拉直，拉直時由于重力做功獲得的豎直分速度變?yōu)?/span>0，保留水平方向分速度做圓周運動，當繩子方向與重力與電場力合力方向在一條直線上時，小球有最大速度，即當繩子到達右側(cè)與豎直方向夾角為60°時速度最大，根據(jù)動能定理：

解得：，故C正確，B錯誤；

D項：由于繩子被拉直時小球的動能有所損失，所以小球無法回到初始位置，故D錯誤。

故應(yīng)選AC。