问题
选择题
(2011年皖南八校联考)一匀强电场,场强方向是水平的(如图所示),一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,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.设小球在O点的电势能为零,则小球运动到最高点时的电势能为( )
A.mv
B.mv
sin2θ
C.mv
tan2θ
D.mv
cos2θ
答案
答案:D
由题意可知,小球所受合力为F=,设最高点到O点距离为s,则由动能定理可得
s=
mv
,由能量守恒可得小球在最高点的电势能E=
mv
-mgssinθ,联立两式解得E=
mv
cos2θ,D正确.