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

D．小球電勢能的最大值為

Answer 1

BD

解析
試題分析：據題意，由于小球做勻變速直線運動，則對小球受力分析，小球受到豎直向下的重力G，電場力不能豎直向上，所以電場力與重力不在同一直線，所以A選項錯誤；但可以確定合力與運動方向在同一直線，由于mg=Eq，則電場力也不可能向右上方，如果電場力向右上方，則重力都小于電場力，所以電場力向左上方，如圖所示，經過分析可知，電場力與重力夾角為120°，則合力大小也為mg，所以小球的運動的加速度為g，B選項正確；據運動的分解，小球能夠上升的最大高度為：，則C選項錯誤；小球沿直線運動的位移為，從上圖可以計算出小球逆電場運動的距離為：，電場力做的功為：，則小球電勢能增加，由于小球出發點電勢能為0，則D選項正確。
考點：本題考查物體的平衡條件、運動的分解和電場力做功與電勢能關系。