如圖所示,長為L=0.5m、傾角為θ=37°的光滑絕緣斜面處於水平向右的勻強電場中,一帶電荷量為+q,質量為m...
問題詳情:
如圖所示,長為L=0.5m、傾角為θ=37°的光滑絕緣斜面處於水平向右的勻強電場中,一帶電荷量為+q,質量為m的小球(可視為質點),以初速度v0=3m/s恰能沿斜面勻速上滑,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則下列説法中正確的是( )
A.水平勻強電場的電場強度大小為3mg/5q
B.小球在B點的電勢能大於在A點的電勢能
C.若電場強度大小加倍,小球運動的加速度大小為6 m/s2
D.若電場強度大小減半,小球運動到B點時速度為初速度v0的一半
【回答】
C
【詳解】
A、帶電小球從A點到B點勻速上滑,動能不變,由動能定理知重力做功與電場力做功之和為零,即得 qELcosθ-mgLsinθ=0,得;A錯誤.
B、帶電小球從A點到B點,電場力做正功,電勢能減小,因此B點的電勢能小於A點的電勢能;故B錯誤.
C、由題意知電場強度未加倍時,滿足mgsinθ=qEcosθ,電場強度加倍後,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正確.
D、電場強度未減半時,滿足mgsinθ=qEcosθ;若電場強度減半,小球在斜面方向的合力為:,所以小球的加速度為,根據速度位移公式,有,代入數據解得;故D錯誤.
故選C.
【點睛】
本題是帶電體在電場中運動問題,要轉換思維,就把電場力當作一般的力,將這類問題當作力學問題去處理.
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:選擇題