Question

如图所示，水平向左的匀强电场场强大小为E，一根不可伸长的绝缘细线长度为L，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成角θ=60°的位置B时速度为零．以下说法中正确的是（ ）

A．A点电势低于的B点的电势
B．小球受到的重力与电场力的关系是
C．小球在B时，细线拉力为T=2mg
D．小球从A运动到B过程中，电场力对其做的功为

Answer

类比单摆，小球从A点静止释放，运动到B点速度为0，说明弧AB的中点是运动的最低点，对小球进行受力分析，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，再根据几何关系可以求出Eq，球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析，再根据几何关系即可解题．
【解析】
A：沿电场线的方向电势降落，所以A点的电势高于B点的电势，故A错误；
B：类比单摆，根据对称性可知，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为30°，根据三角函数关系可得：
qEsin30°=mgcos30°，化简可知Eq=mg，选项B正确；
C：小球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：T=qEcos60°+mgsin60°，故细线拉力T=mg，选项C错误；
D：小球从A到B，沿电场线方向运动的有效距离：，所以电场力做功：，故D错误．
故选B．