问题
选择题
如图所示,空间有与水平方向成θ角的匀强电场.一个质量为m的带电小球,用长L的绝缘细线悬挂于O点.当小球静止时,细线恰好处于水平位置.现用一个外力将小球沿圆弧轨道(图中的虚线)缓慢地拉到最低点,此过程小球的电荷量不变.则该外力做的功为(重力加速度为g)( )
A.mgLcotθ
B.mgLtanθ
C.mgL-mgLcosθ
D.mgL sinθ
答案
小球在最高点受力平衡,如图
根据平衡条件,有
T=mgcotθ ①
qE=
②mg sinθ
对从最高点到最低点过程运用动能定理得到
WF+mgL+qE•
L•cos(225°-θ)=0 ③2
由②③解得
WF=mgLcotθ
故选A.