Question

如图所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中， 以初速度沿ON在竖直面内做匀减速直线运动.ON与水平面的夹角为，重力加速度为，且不计空气阻力，mg=Eq，则

A.电场方向水平向左

B.小球上升的最大高度为

C.在小球运动的前一段时间内，小球的动能和电势能之和增大。

D.在小球运动的前时间内，小球的机械能减小了

Answer

D

【解析】

A． 小球做匀变速直线运动，合力应与速度在同一直线上，即在ON直线上，因mg=Eq，所以电场力Eq与重力关于ON对称，根据数学知识得：电场力qE与水平方向的夹角应为30°，受力情况如图所示，合力沿ON方向向下，大小为mg，所以加速度为g，方向沿ON向下。

故A错误。

B． 小球做匀减速直线运动，由运动学公式可得最大位移为

则最大高度为

h=xsin30°=

故B错误。

C． 根据能量守恒可知，在小球运动的前一段时间内，重力势能增大，所以小球的动能和电势能之和减小，故C错误。

D．电场力做功等于机械能的改变量，电场力做负功，机械能减小，在小球运动的前时间内，到达最高点，根据能量守恒

故D正确。