Question

（2011?順義區(qū)一模）如圖所示為一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線拴接，另一端固定在O點(diǎn)，整個(gè)裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．現(xiàn)將小球拉至與O等高的水平位置A點(diǎn)，將小球由靜止釋放，小球恰能擺到與豎直方向成θ角的位置，如圖所示，則由此可以判定（　�。�

• A．小球在下擺過程中機(jī)械能守恒
• B．小球在經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度最大
• C．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=mg

  tanθ

  q

• D．小球在向左擺動(dòng)過程中機(jī)械能減少

Answer 1

分析：根據(jù)機(jī)械能守恒條件物體只有重力做功判斷物體機(jī)械能是否守恒．
小球在運(yùn)動(dòng)過程中只有電場(chǎng)力和重力做功，根據(jù)電場(chǎng)力和重力的合力做功的情況判斷小球的動(dòng)能變化，從而判斷小球的速度變化．
根據(jù)動(dòng)能定理研究帶電小球從A點(diǎn)到由靜止釋放擺到與豎直方向成θ角的位置求出電場(chǎng)強(qiáng)度．

解答：解：A、小球在運(yùn)動(dòng)過程中除了重力做功還有電場(chǎng)力，所以小球機(jī)械能不守恒．故A錯(cuò)誤．
B、小球在運(yùn)動(dòng)過程中受重力、電場(chǎng)力和拉力．
重力和電場(chǎng)力的合力方向斜向下，小球在運(yùn)動(dòng)過程中速度方向從豎直向下不停地改變到水平方向，到斜向上．
小球在運(yùn)動(dòng)過程中只有電場(chǎng)力和重力做功，所以小球所受合力先做正功再做負(fù)功，而從正功到負(fù)功發(fā)生轉(zhuǎn)折的位置在重力和電場(chǎng)力的合力方向與小球速度方向垂直的位置，
根據(jù)動(dòng)能定理這個(gè)位置動(dòng)能最大，速度也最大．故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)動(dòng)能定理研究帶電小球從A點(diǎn)到由靜止釋放擺到與豎直方向成θ角的位置
mgcosθ-Eq（L+Lsinθ）=0-0=0
E=

mgcosθ

Lq(1+sinθ)

，故C錯(cuò)誤．
D、小球在向左擺動(dòng)過程中，電場(chǎng)力一直做負(fù)功，所以小球的電勢(shì)能一直增加，
根據(jù)能量守恒得小球的機(jī)械能一直減小，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：能夠運(yùn)用動(dòng)能定理判斷物體動(dòng)能的變化，從而判斷物體速度的變化．