Question

【題目】為了測(cè)定一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小，小明所在的物理興趣小組做了如下實(shí)驗(yàn)：用長(zhǎng)為L的絕緣輕質(zhì)細(xì)線，上端固定于O點(diǎn)，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），如圖所示，開始時(shí)，將線與小球拉成水平，然后釋放，小球由靜止開始向下擺動(dòng)，擺到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，然后又從B點(diǎn)向A點(diǎn)擺動(dòng)，如此往復(fù)．小明用測(cè)量工具測(cè)量與水平方向所成的角度θ，剛好為60°．不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法中正確的是

A.在B點(diǎn)時(shí)小球受到的合力為0

B.電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為

C.小球從A運(yùn)動(dòng)到B，重力勢(shì)能減小

D.小球在下擺的過(guò)程中，小球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和先減小后增大

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

A．小球在B點(diǎn)受重力豎直向下，電場(chǎng)力水平向右，故合力一定不為零，故A錯(cuò)誤；

B．小球由A到B的過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得：

mgLsinθ-EqL（1-cos60°）=0

則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為

故B正確；

C．小球從A運(yùn)動(dòng)到B，重力做正功，W=mgh=mgLsinθ，故重力勢(shì)能減小

故C正確；

D．小球在下擺過(guò)程中，除重力做功外，還有電場(chǎng)力做功，故機(jī)械能不守恒，但機(jī)械能和電勢(shì)能總能量之和不變，因?yàn)榍蛟谙聰[的過(guò)程中，動(dòng)能先增加后減小，則小球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和先減小后增大，故D正確。