Question

質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，在勻強(qiáng)電場中由靜止釋放，小球沿著與豎直向下夾30°的方向作勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)場強(qiáng)大小為E=

mg

q

 時、E所有可能的方向可以構(gòu)成（　�。�

A．一條線

B．一個平面

C．一個球面

D．一個圓錐面

Answer 1

分析：帶電小球在電場中受到重力和電場力作用，從靜止釋放，做勻加速直線運(yùn)動，小球所受的合力方向沿此直線方向，垂直于運(yùn)動方向上合力為零，根據(jù)力的合成與分解法則即可求解．

解答：解：據(jù)題意，帶電小球在勻強(qiáng)電場中受到重力和電場力作用，從靜止釋放開始做勻加速直線運(yùn)動，小球所受的合力方向必沿此運(yùn)動方向，則垂直于運(yùn)動方向上合力為零．
設(shè)電場強(qiáng)度方向與垂直于運(yùn)動方向的夾角為θ，如圖所示：
則 mgsin30°=Eqcosθ
將E=

mg

q

代入得：
解得：θ=60°
所以E所有可能的方向可以構(gòu)成以O(shè)為頂點(diǎn)、頂角為120°的圓錐，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評：本題解題的關(guān)鍵是抓住小球做勻加速直線運(yùn)動，垂直于運(yùn)動方向所受合力為零，根據(jù)平衡條件列式求解，難度適中．