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如图所示,长为L的细线拴一带电为+q质量为m小球,球处在竖直向下的匀强电中,电场强度为E,小球恰好能够在竖直平面内做圆周运动,则()A.小球在最高点的速度大小为gLB.当小球
题目详情
如图所示,长为L的细线拴一带电为+q质量为m小球,球处在竖直向下的匀强电中,电场强度为E,小球恰好能够在竖直平面内做圆周运动,则( )
A.小球在最高点的速度大小为
B.当小球运动到最高点时电势能最小
C.小球运动到最低点时,机械能最大
D.小球运动到最低点时,动能为2(mg+Eq)L
A.小球在最高点的速度大小为
gL |
B.当小球运动到最高点时电势能最小
C.小球运动到最低点时,机械能最大
D.小球运动到最低点时,动能为2(mg+Eq)L
▼优质解答
答案和解析
A、小球恰好能够在竖直平面内做圆周运动,则在最高点由重力和电场力的合力提供向心力,则有:
mg+Eq=m
解得:v=
,故A错误;
B、沿着电场线方向电势最低,所以在最低点电势最低,因为小球带正电,所以小球在最低点电势能最小,故B错误;
C、整个过程中,只有重力和电场力做功,所以小球的机械能和电势能之和不变,当电势能最小时,小球的机械能最大,则小球运动到最低点时,机械能最大,故C正确;
D、从最高点到最低点的过程中,根据动能定理得:
EK−
mv2=(mg+Eq)•2L
解得:EK=2.5(mg+Eq)L,故D错误.
故选:C
mg+Eq=m
v2 |
L |
解得:v=
|
B、沿着电场线方向电势最低,所以在最低点电势最低,因为小球带正电,所以小球在最低点电势能最小,故B错误;
C、整个过程中,只有重力和电场力做功,所以小球的机械能和电势能之和不变,当电势能最小时,小球的机械能最大,则小球运动到最低点时,机械能最大,故C正确;
D、从最高点到最低点的过程中,根据动能定理得:
EK−
1 |
2 |
解得:EK=2.5(mg+Eq)L,故D错误.
故选:C
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