Question

如圖所示，一質量為m、電量為q的小球在電場強度為E的勻強電場中，以初速度υ₀沿直線ON做勻變速運動，直線ON與水平面的夾角為30°．若小球在初始位置的電勢能為零，重力加速度為g，且mg=Eq，則（　�。�

A．電場方向豎直向上

B．小球運動的加速度大小為g

C．小球最大高度為 V 20 2g

D．小球電勢能的最大值為 MV 20 4

Answer 1

A、因為小球做勻變速直線運動，則小球所受的合力與速度方向在同一條直線上，結合平行四邊形定則知，電場力的方向與水平方向夾角為30°，斜向上．如圖所示．故A錯誤．
B、根據平行四邊形定則知，小球所受的重力和電場力相等，兩個力的夾角為120°，所以合力大小與分力大小相等，等于mg，根據牛頓第二定律知，小球的加速度為g．故B正確．
C、小球斜向上做勻減速直線運動，勻減速直線運動的位移s=

v02

2a

=

v02

2g

，則小球上升的最大高度h=

1

2

s=

v02

4g

．故C錯誤．
D、在整個過程中電場力做功W=qEscos120°=-

1

4

mv02，電勢能增加

1

4

mv02，所以小球電勢能的最大值為

1

4

mv02．故D正確．
故選：BD．