Question

【題目】為了測定一個水平向右的勻強電場的場強大小，小明所在的物理興趣小組做了如下實驗：用長為L的絕緣輕質細線，上端固定于O點，下端拴一質量為m、帶電荷量為＋q的小球（可視為質點），如圖所示，開始時，將線與小球拉成水平，然后釋放，小球由靜止開始向下擺動，擺到B點時速度恰好為零，然后又從B點向A點擺動，如此往復．小明用測量工具測量與水平方向所成的角度θ，剛好為60°．不計空氣阻力，下列說法中正確的是

A.在B點時小球受到的合力為0

B.電場強度E的大小為

C.小球從A運動到B，重力勢能減小

D.小球在下擺的過程中，小球的重力勢能和電勢能之和先減小后增大

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

A．小球在B點受重力豎直向下，電場力水平向右，故合力一定不為零，故A錯誤；

B．小球由A到B的過程中，由動能定理可得：

mgLsinθ-EqL（1-cos60°）=0

則電場強度的大小為

故B正確；

C．小球從A運動到B，重力做正功，W=mgh=mgLsinθ，故重力勢能減小

故C正確；

D．小球在下擺過程中，除重力做功外，還有電場力做功，故機械能不守恒，但機械能和電勢能總能量之和不變，因為球在下擺的過程中，動能先增加后減小，則小球的重力勢能和電勢能之和先減小后增大，故D正確。