Question

如圖所示，整個(gè)空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一長(zhǎng)為L的絕緣輕質(zhì)細(xì)硬桿一端固定在O點(diǎn)、另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球P，桿可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝.先把桿拉成水平，然后將桿無(wú)初速釋放，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則(　　)

A．小球到最低點(diǎn)時(shí)速度最大

B．小球從開(kāi)始至最低點(diǎn)過(guò)程中動(dòng)能一直增大

C．小球?qū)�桿的最大拉力大小為mg

D．小球可繞O點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)

 

Answer 1

【答案】

BC

【解析】如圖所示，小球受到的重力和電場(chǎng)力分別為mg和qE＝mg，此二力的合力為F＝mg、與豎直方向成30°角，可知桿轉(zhuǎn)到此位置時(shí)小球速度最大，A錯(cuò)，B對(duì)；設(shè)小球的最大速度為v，從釋放到小球達(dá)到最大速度的過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理有：F(1＋)L＝mv2，設(shè)小球速度最大時(shí)，桿對(duì)小球的拉力為Fm，對(duì)小球應(yīng)用向心力公式有：Fm－F＝，解得Fm＝mg，C對(duì)；根據(jù)等效性可知桿最多轉(zhuǎn)過(guò)240°角，速度減小為0，小球不能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)．