Question

如图所示，一匀强电场的场强方向是水平的，一个质量为m的带正电小球以初速度v 0 从O点出发，在电场力与重

如图所示，一匀强电场的场强方向是水平的，一个质量为m的带正电小球以初速度v 0 从O点出发，在电场力与重力的作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动．小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差是（　　） A． 3 2 mv 0 2 cos 2 θ B． 1 2 mv 0 2 sin 2 θ C． 1 2 mv 0 2 cos 2 θ D． 3 2 mv 0 2 sin 2 θ

Answer 1

设电场强度为E，小球带电量为q，因小球做直线运动，它受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线，如图： mg=qEtanθ 由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为：a= g sinθ ． 设从O到最高点的路程为s， 由速度和位移的关系得：v 0 2 =2as 物体运动的水平距离为：l=scosθ 电场力做负功，为：W=-qEl=- 1 2 mv 0 2 cos 2 θ． 电场力做功等于电势能的减小量，故电势能的差值：△E p = 1 2 mv 0 2 cos 2 θ．故C正确，A、B、D错误． 故选：C．