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( )
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;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:,所以小球的加速度为,根据速度位移公式,有,代入数据解得;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