如图所示,一匀强电场的场强方向是水平的,一个质量为m的带正电小球以初速度v0从O点出发,在电场力与重力的作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动.小球运动到最高点时其

◎ 题目

如图所示,一匀强电场的场强方向是水平的,一个质量为m的带正电小球以初速度v0从O点出发,在电场力与重力的作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动.小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差是(   )
A.mcos2θ B.
msin2θ
C.
mcos2θ
D.
mvsin2θ

◎ 答案

C

◎ 解析

试题分析:

解:设电场强度为E,小球带电量为q,因小球做直线运动,它受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线,如图:
mg=qEtanθ 
由此可知,小球做匀减速运动的加速度大小为:a=g/sinθ.
设从O到最高点的路程为s,
由速度和位移的关系得:=2as
物体运动的水平距离为:l=scosθ 
电场力做负功,为:W=-qEl=- mcos2θ.
电场力做功等于电势能的减小量,故电势能的差值:△Ep=mcos2θ.故C正确,A、B、D错误。
故选:C.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一匀强电场的场强方向是水平的,一个质量为m的带正电小球以初速度v0从O点出发,在电场力与重力的作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动.小球运动到最高点时其…”主要考查了你对  【电势差与电场强度的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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