Question

【題目】如圖，在豎直平面內有一勻強電場，一帶電荷量為＋q、質量為m的小球在力F(大小可以變化)的作用下沿圖中虛線由A至B做豎直向上的勻速運動．已知力F和AB間夾角為θ，A、B間距離為d，重力加速度為g.則(　　)

A.力F大小的取值范圍只能在0～

B.電場強度E的最小值為

C.小球從A運動到B電場力可能不做功

D.若電場強度E=時，小球從A運動到B電勢能變化量大小可能為2mgdsin2θ

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

分析小球受力情況：小球受到重力mg、拉力F與電場力qE，因為小球做勻速直線運動，合力為零，則F與qE的合力與mg大小相等、方向相反，作出F與qE的合力，如圖，可知F無最大值，選項A錯誤；當電場力qE與F垂直時，電場力最小，此時場強也最小．

則得：qE=mgsinθ，所以電場強度的最小值為 ，選項B正確．若電場強度 ，即qE=mgtanθ時，電場力qE可能與AB方向垂直，如圖1位置，電場力不做功，選項C正確；也可能電場力位于位置2方向，則電場力做功為 W=qEsin2θd=qsin2θd=2mgdsin2θ．選項D正確；故選BCD.