空間中有一方向沿豎直平面的勻強電場,另有一光滑絕緣杆,杆上套有電荷量為+Q質量為m的小球,現在電場所在豎直平面...
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問題詳情:
空間中有一方向沿豎直平面的勻強電場,另有一光滑絕緣杆,杆上套有電荷量為+Q質量為m的小球,現在電場所在豎直平面內將杆分別置於OA、OB、OC三個不同位置,其中OA為水平,OC豎直,OB與水平面夾角60°.小球分別從杆端A、B、C靜止釋放,已知小球從A到O運動時間為從B到O運動時間的倍,則可判斷( )
A. 從C到O方向運動的時間小於從A到O的時間
B. 從C到O方向運動的時間大於從A到O的時間
C. 電場強度的最小值為
D. 電場強度的最小值為
【回答】
【考點】: 勻強電場中電勢差和電場強度的關係.
【專題】: 電場力與電勢的*質專題.
【分析】: 小球在杆上均做勻加速直線運動,由時間之比求的加速度之比,而產生的加速度時重力和電場力的合力提供的,由牛頓第二定律即可判斷加速度大小,由運動學公式求的時間;當電場方向垂直BO方向時有最小電場強度;
【解析】: 解:A、小球在杆上均做勻加速直線運動,由時間之比為得:aA:aB=1:2,
設重力和電場力的合力為F合,方向與豎直方向成α角,則F合在AO、BO方向分力為1:2,
即:F合cos(30°﹣α)=2F合sinα
解得:α=30°
即重力和電場力的合力為F合沿BO方向,
則可得aC>aA,所以從C到O方向運動的時間小於從A到O的時間,故A正確,B錯誤
C、當電場方向垂直BO方向時有最小電場強度,則,故C正確,D錯誤
故選:AC
【點評】: 本題要注意分析帶電小球的運動過程,屬於牛頓第二定律的動態應用與電場結合的題目,此類問題要求能準確找出物體的運動過程,並能分析各力的變化,對學生要求較高
知識點:專題六 電場和磁場
題型:選擇題