(2007?河?xùn)|區(qū)模擬)如圖所示,長為L,傾斜為θ的光滑絕緣斜面處于電場中.一帶電量為+q,質(zhì)量為m 的小球,以初速度vO由斜面底端的A 點開始沿斜面上滑,到達(dá)斜面頂端的速度仍為vO,則(  )
分析:根據(jù)動能定理和電場力做功公式結(jié)合,求解A、B兩點的電勢差.根據(jù)電場力做功的正負(fù),判斷小球電勢能的大小,當(dāng)電場力做正功時,小球電勢能減。幌喾,電勢能增大.若電場是勻強(qiáng)電場,根據(jù)力學(xué)知識確定電場力的最小值,再確定場強(qiáng)的最小值.由電勢關(guān)系,判斷該電場是否由斜面中點正上方某點的點電荷Q產(chǎn)生的.
解答:解:
A、小球從A運(yùn)動到B的過程中,重力勢能增加,電勢能減小,則小球在B點的電勢能一定小于小球在A點的電勢能.故A錯誤.
B、根據(jù)動能定理得:-mgLsinθ+qUAB=
1
2
mv02
-
1
2
mv02
=0,得到,UAB=
mgLsinθ
q
,故B錯誤;
C、若電場力與重力、支持力的合力為零時,小球做勻速直線運(yùn)動,到達(dá)B點時小球速度仍為v0.小球的重力沿斜面向下的分力為mgsinθ一定,則當(dāng)電場力沿斜面向上,大小為F=mgsinθ時,電場力最小主,場強(qiáng)最小,又電場力F=Eq,則該電場的場強(qiáng)的最小值一定是
mgsinθ
q
.故C正確.
D、根據(jù)動量定理可知,合外力對物體的沖量等于物體動量的變化量,所以運(yùn)動過程中小球所受重力、支持力與電場力的沖量的矢量和為零.故D錯誤.
故選C
點評:本題是帶電體在電場中運(yùn)動問題,要轉(zhuǎn)換頭腦,就把電場力當(dāng)作一般的力,將這類問題當(dāng)作力學(xué)問題去處理,可增強(qiáng)信心.
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L8
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