Question

2．如圖所示，長為L、傾角為θ的光滑絕緣斜面處于電場中，一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球，以初速度v₀由斜面頂端的B點開始沿斜面下滑，到達斜面底端A時的速度仍為v₀，則（　　）

• A． 小球在B點的電勢能一定大于在A點的電勢能
• B． A、B兩點的電勢差一定為$\frac{mgL}{q}$
• C． 若電場是勻強電場，則該電場場強的最小值一定是$\frac{mgsinθ}{q}$
• D． 運動過程中小球所受重力沖量與電場力沖量的矢量和一定為零

Answer 1

分析 根據(jù)動能定理和電場力做功公式結(jié)合，求解A、B兩點的電勢差．根據(jù)電場力做功的正負，判斷小球電勢能的大小，當(dāng)電場力做正功時，小球電勢能減�。幌喾�，電勢能增大．若電場是勻強電場，根據(jù)力學(xué)知識確定電場力的最小值，再確定場強的最小值．由電勢關(guān)系，判斷該電場是否由斜面中點正上方某點的點電荷Q產(chǎn)生的．

解答 解：A、小球從B運動到A的過程中，重力勢能減小，電勢能增加，則小球在B點的電勢能一定小于小球在A點的電勢能．故A錯誤；
B、根據(jù)動能定理得：mgLsinθ-qU_AB=$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=0，
得到：U_AB=$\frac{mglsinθ}{q}$，故B錯誤；
C、若電場是勻強電場，電場力恒定，到達B點時小球速度仍為v₀，故小球做勻速直線運動，電場力與重力、支持力的合力為零．小球的重力沿斜面向下的分力為mgsinθ一定，則當(dāng)電場力沿斜面向上，大小為F=mgsinθ時，電場力最小，場強最小，又電場力F=Eq，則該電場的場強的最小值一定是$\frac{mgsinθ}{q}$．故C正確，D錯誤；
D、根據(jù)動量定理可知，合外力對物體的沖量等于物體動量的變化量，所以運動過程中小球所受重力、支持力與電場力的沖量的矢量和為零．故D錯誤．
故選：C．

點評 本題是帶電體在電場中運動問題，要轉(zhuǎn)換頭腦，就把電場力當(dāng)作一般的力，將這類問題當(dāng)作力學(xué)問題去處理，可增強信心．