Question

在竖直平面内有一电场强度大小为E的匀强电场，将一个质量为m、电量为q的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成θ 角做直线运动．关于带电小球的电势能ε 和机械能W的判断，正确的是（ ）
A．若θ＜90°且sinθ=qE/mg，则ε、W一定不变
B．若45°＜θ＜90°且tanθ=qE/mg，则ε一定减小、W一定增加
C．若0＜θ＜45°且tanθ=qE/mg，则ε一定减小、W一定增加
D．若0＜θ＜45°且tanθ=qE/mg，则ε可能减小、W可能增加

Answer 1

【答案】分析：带电小球从静止开始做直线运动，受到两个恒力作用，其合力与速度方向必定在同一直线上，根据电场力与速度方向的夹角，判断电场力做功正负，确定电势能和机械能的变化．
解答：解：A、若θ＜90°且sinθ=时，运用三角形定则作出力的合成图如左图所示，可知，电场力qE与合力F_合垂直，则电场力与速度方向垂直，电场力不做功，ε、W一定不变．故A正确．
B、若45°＜θ＜90°且tanθ=时，则电场力大于重力，电场力与合力成锐角，电场力一定做正功，则ε一定减小、W一定增加．故B正确．
C、D若0＜θ＜45°且tanθ=时，则电场力小于重力，电场力与合力可能成锐角，也可能成钝角，如右图所示．
电场力可能做正功，也可能做负功，所以电势能可能减小，机械能增大，也可能电势能增大，机械能减小．故C错误，D正确．
故选ABD
点评：本题关键是分析电场力与合力方向的夹角，来判断电场力做功正负，确定电势能和机械能的变化．