Question

16．如图所示，地面上空有水平向右的匀强电场，将一带电小球从电场中的A点以某一初速度射出，小球恰好能沿与水平方向成30°角的虚线由A向B做直线运动．不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

• A． 小球带正电荷
• B． 小球受到的电场力与重力大小之比为2：1
• C． 小球从A运动到B的过程中电势能增加
• D． 小球从A运动到B的过程中电场力所做的功等于其动能的变化量

Answer 1

分析 带点微粒做直线运动，所以所受合力方向与运动方向在同一直线上，根据重力和电场力的方向可确定微粒运动的性质．

解答 解：A、由于电场力方向总是与电场方向在一条直线上，向右的电场力不可能与重力平衡，微粒不可能匀速运动；
由于重力、电场力均恒定，其合力也恒定．由于微粒做直线运动，合力必与速度方向在一条直线上．因重力竖直向下，电场力沿电场线的方向，由平行四边形定则可知，电场力水平向左时，微粒所受电场力与重力的合力方向与速度方向相反．因此微粒做匀减速运动，带负电；故A错误；
B、由于电场力与重力的合力沿BA方向，所以：$\frac{mg}{qE}=tan30°$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$
则：小球受到的电场力与重力大小之比为$\sqrt{3}$：1．故B错误；
C、电场力的方向与运动方向夹角为钝角，则说明运动中电场力做负功，电势能增加．故C正确；
D、小球从A运动到B的过程中电场力和重力都做负功，所以电场力所做的功与重力做功的和等于其动能的变化量．故D错误．
故选：C

点评 本题考查了重力做功与重力势能和电场力做功与电势能的关系，要注意明确力的分析方法，明确合力只能与运动方向相反是解题的关键．