Question

【題目】如圖所示，一質量為m、電荷量為q的小球在電場強度為E、區域足夠大的勻強電場中， 以初速度沿ON在豎直面內做勻減速直線運動.ON與水平面的夾角為，重力加速度為，且不計空氣阻力，mg=Eq，則

A.電場方向水平向左

B.小球上升的最大高度為

C.在小球運動的前一段時間內，小球的動能和電勢能之和增大。

D.在小球運動的前時間內，小球的機械能減小了

Answer 1

【答案】D

【解析】

A． 小球做勻變速直線運動，合力應與速度在同一直線上，即在ON直線上，因mg=Eq，所以電場力Eq與重力關于ON對稱，根據數學知識得：電場力qE與水平方向的夾角應為30°，受力情況如圖所示，合力沿ON方向向下，大小為mg，所以加速度為g，方向沿ON向下。

故A錯誤。

B． 小球做勻減速直線運動，由運動學公式可得最大位移為

則最大高度為

h=xsin30°=

故B錯誤。

C． 根據能量守恒可知，在小球運動的前一段時間內，重力勢能增大，所以小球的動能和電勢能之和減小，故C錯誤。

D．電場力做功等于機械能的改變量，電場力做負功，機械能減小，在小球運動的前時間內，到達最高點，根據能量守恒

故D正確。