Question

如圖所示，真空中存在一個水平向左的勻強電場，場強大小為E，一根不可伸長的絕緣細線長度為l，細線一端拴一個質量為m、電荷量為q的帶負電小球，另一端固定在O點．把小球拉到使細線水平的位置A處，由靜止釋放，小球沿弧線運動到細線與水平方向成θ=60°角的位置B時速度為零．以下說法中正確的是（　　）

• A、小球在B位置處于平衡狀態
• B、小球受到的重力與電場力的關系是

  3

  Eq=mg
• C、小球將在AB之間往復運動，且幅度將逐漸減小
• D、小球從A運動到B的過程中，電場力對其做的功為-

  1

  2

  qEl

Answer 1

分析：小球從A點靜止釋放，運動到B點速度為0，對小球進行受力分析：小球到達B點時速度為零，向心力為零，沿細線方向合力為零，確定其合力，判斷是否平衡，根據動能定理列式，求電場力的大小．根據電場力做功公式W=qEd，d是沿電場線方向有效距離，求電場力做功．運用單擺進行類比，分析振幅．

解答：解：A、小球到達B點時速度為零，向心力為零，則沿細線方向合力為零，而小球有沿圓弧的切向分力，故在B點小球的合力不為零，不是平衡狀態．故A錯誤；
B、根據動能定理得：mglsinθ-qEl（1-lcosθ）=0，解得，Eq=

3

mg，故B錯誤；
C、類比單擺，小球將在AB之間往復運動，能量守恒，振幅不變．故C錯誤．
D、小球從A到B，沿電場線方向運動的有效距離：d=l-lcosθ=

1

2

l，所以電場力做功：W=-qEd=-

1

2

Eql，故D正確．
故選D．

點評：此題要求同學們能正確進行受力，并能聯想到已學過的物理模型，根據相關公式解題．