Question

16．如圖所示，一質量為m，電量為q的帶電油滴，從水平向右的勻強電場中的O點以速度v沿與場強方向成37°角射入電場中，油滴運動到最高點時速度大小也是v，己知重力加速度為g，下列說法正確的是（　�。�

• A． 最高點一定在0點的正上方
• B． 最高點可能在0點的右上方
• C． 0點與最高點之間的電勢差可能為零
• D． 勻強電場的電場強度E=$\frac{3mg}{q}$

Answer 1

分析 油滴在電場中受到重力和電場力兩個力作用，根據(jù)能量守恒分析電勢能的變化，即可確定出O′的位置．油滴從O到O′的過程，油滴的動能不變，重力做負功-mgh，根據(jù)動能定理求解電勢差U_O′O

解答 解：A、B油滴從O到O′的過程，動能不變，而重力勢能增加，根據(jù)能量守恒可知油滴的電勢能減小，電場力做正功，由于油滴的電性未知，故無法判斷油滴位置，O′可能在O的右上方，也可能在左上方．故A錯誤，B正確．
C、D油滴從O到O′的過程，由動能定理得：U_O′Oq-mgh=0
解得 U_O′O=$\frac{mgh}{q}$．故C錯誤
D、豎直方向上：vsinθ=gt
設水平方向的加速度大小為a，取向右為正方向，
若粒子帶負電-v=vcosθ-at
又 Eq=ma
聯(lián)立以上三式得：E=$\frac{mgsinθ}{q（1-cosθ）}=\frac{0.6mg}{0.2q}=\frac{3mg}{q}$，
若粒子帶正電v=vcosθ+at
qE=ma
聯(lián)立解得E=$\frac{mg}{3q}$，故D錯誤；
故選：B

點評 本題關鍵從能量的角度分析討論，運用動能定理求電勢差是常用的方法，但要注意電場力做功的正負