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如图所示,匀强电场中,有一质量为m、电荷量为q的带电小球,用长为L的细线悬挂于O点,当小球静止时,细线恰好水平,细线与电场方向的夹角为θ,现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直
题目详情
如图所示,匀强电场中,有一质量为m、电荷量为q的带电小球,用长为L的细线悬挂于O点,当小球静止时,细线恰好水平,细线与电场方向的夹角为θ,现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向的最低点,小球的电荷量不变,则在此过程中( )
A. 外力所做的功为
B. 带电小球的电势能增加了mgL(
+1)
C. 带电小球的电势能增加了
D. 外力所做的功为mgLtgθ
A. 外力所做的功为
mgL |
taθ |
B. 带电小球的电势能增加了mgL(
1 |
tgθ |
C. 带电小球的电势能增加了
2mgL |
taθ |
D. 外力所做的功为mgLtgθ
▼优质解答
答案和解析
B、C、小球在水平位置静止,由共点力的平衡可知:F电sinθ=mg,
则有:F电=
;
小球从最初始位置移到最低点时,电场力所做的功为:
W电=-EqL(cosθ+sinθ)=-mgL(
+1),
因电场力做负功,故电势能增加mgL(
+1),故B正确,C错误;
A、D、由动能定理可知:W外+W电+WG=0;
得:W外=-(W电+WG)=EqL(cosθ+sinθ)-mgL=mgcotθ=
;故A正确,D错误;
故选:AB.
则有:F电=
mg |
sinθ |
小球从最初始位置移到最低点时,电场力所做的功为:
W电=-EqL(cosθ+sinθ)=-mgL(
1 |
tgθ |
因电场力做负功,故电势能增加mgL(
1 |
tgθ |
A、D、由动能定理可知:W外+W电+WG=0;
得:W外=-(W电+WG)=EqL(cosθ+sinθ)-mgL=mgcotθ=
mg |
tanθ |
故选:AB.
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