Question

如图，把一个带电量为q，质量为m 的小球，用长为L 的绝缘细线悬挂在水平向左的匀强电场中的O点．现将小球拉到B点（悬线拉伸竖直），然后由静止释放，小球恰能摆到A点（悬线拉伸水平），小球摆到C点时，∠BOC=45°，则下列说法正确的是（ ）

A．匀强电场的场强为mg/q
B．小球在B点时电势能最小
C．小球在A点时机械能最大
D．小球在C点时动能最大

Answer 1

【答案】分析：类比单摆，小球从A点静止释放，运动到B点速度为0，说明弧AB的中点是运动的最低点，对小球进行受力分析，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，再根据几何关系可以求出Eq，球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析，再根据几何关系即可解题．
解答：解：A：根据题意可知，最大速度在C点，因此此处的动能最大，根据倾角为45°，则mg=qE，由，故AD正确；
B：由受力分析可知，电荷带正电，根据沿着电场线的方向电势降低可知，B点的电势能最大，故B错误；
C：根据除重力之外的力做功，导致机械能变化，若做正功，则机械能增加，若做负功，则机械能减小，因此由于B到A电场力做正功，导致机械能增加，故C正确；
故选ACD．
点评：题要求同学们能正确进行受力，并能联想到已学的物理模型，根据相关公式解题．