问题 多选题

如图所示,一质量为m、电量为q的小球在电场强度为E的匀强电场中,以初速度υ0沿直线ON做匀变速运动,直线ON与水平面的夹角为30°.若小球在初始位置的电势能为零,重力加速度为g,且mg=Eq,则(  )

A.电场方向竖直向上

B.小球运动的加速度大小为g

C.小球最大高度为

V20
2g

D.小球电势能的最大值为

MV20
4

答案

A、因为小球做匀变速直线运动,则小球所受的合力与速度方向在同一条直线上,结合平行四边形定则知,电场力的方向与水平方向夹角为30°,斜向上.如图所示.故A错误.

B、根据平行四边形定则知,小球所受的重力和电场力相等,两个力的夹角为120°,所以合力大小与分力大小相等,等于mg,根据牛顿第二定律知,小球的加速度为g.故B正确.

C、小球斜向上做匀减速直线运动,匀减速直线运动的位移s=

v02
2a
=
v02
2g
,则小球上升的最大高度h=
1
2
s=
v02
4g
.故C错误.

D、在整个过程中电场力做功W=qEscos120°=-

1
4
mv02,电势能增加
1
4
mv02
,所以小球电势能的最大值为
1
4
mv02
.故D正确.

故选:BD.

单项选择题
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