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如图所示,长为L=0.5m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中,一带电荷量为+q,质量为m...

问题详情:

如图所示,长为L=0.5m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中,一带电荷量为+q,质量为m的小球(可视为质点),以初速度v0=3m/s恰能沿斜面匀速上滑,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法中正确的是(   )

如图所示,长为L=0.5m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中,一带电荷量为+q,质量为m...

A.水平匀强电场的电场强度大小为3mg/5q

B.小球在B点的电势能大于在A点的电势能

C.若电场强度大小加倍,小球运动的加速度大小为6 m/s2

D.若电场强度大小减半,小球运动到B点时速度为初速度v0的一半

【回答】

C

【详解】

A、带电小球从A点到B点匀速上滑,动能不变,由动能定理知重力做功与电场力做功之和为零,即得 qELcosθ-mgLsinθ=0,得如图所示,长为L=0.5m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中,一带电荷量为+q,质量为m... 第2张;A错误.

B、带电小球从A点到B点,电场力做正功,电势能减小,因此B点的电势能小于A点的电势能;故B错误.

C、由题意知电场强度未加倍时,满足mgsinθ=qEcosθ,电场强度加倍后,小球在斜面方向的合力 F=2qEcosθ-mgsinθ=ma,所以小球的加速度a=gsinθ=6m/s2,故C正确.

D、电场强度未减半时,满足mgsinθ=qEcosθ;若电场强度减半,小球在斜面方向的合力为:如图所示,长为L=0.5m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中,一带电荷量为+q,质量为m... 第3张,所以小球的加速度为如图所示,长为L=0.5m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中,一带电荷量为+q,质量为m... 第4张,根据速度位移公式,有如图所示,长为L=0.5m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中,一带电荷量为+q,质量为m... 第5张,代入数据解得如图所示,长为L=0.5m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中,一带电荷量为+q,质量为m... 第6张;故D错误.

故选C.

【点睛】

本题是带电体在电场中运动问题,要转换思维,就把电场力当作一般的力,将这类问题当作力学问题去处理.

知识点:带电粒子在电场中的运动

题型:选择题