开始时,小球沿虚线做匀速运动,可知小球受向下的重力和向上的电场力平衡Eqmg,小
球带正电,则电场竖直向上,选项A错误;改变电场方向后,小球仍沿虚线做直线运动,
可知电场力与重力的合力沿着NO方向,因Eqmg,可知电场力与重力关于ON对称,电场方
向与NO成600,选项B错误;电场方向改变后,电场力与重力夹角为1200,故合力大小为mg
,小球的加速度大小为g,选项C正确;电场方向改变后,小球能沿ON运动的距离为
xm
v022g
,则克服电场力做功为:W
Eqcos60
xm
12
mg
v022g
14
mv02
,故小球的
电势能最大值为
14
mv02
,选项D正确;故选CD
6.质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷,电荷量分别为qA和qB,用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为1与
f212。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为vA和vB,最大
动能分别为EkA和EkB。则()
A.mA一定大于mB
B.qA一定小于qB
C.vA一定大于vB
【答案】CD
D.EkA一定大于EkB
【解析】
【分析】
【详解】
A.对小球A受力分析,受重力、静电力、拉力,如图所示
根据平衡条件,有
ta
1
FmAg
故
同理,有
mA
g
Fta
1
mB
g
Fta
2
由于12,故mAmB,故A错误;
B.两球间的库仑力是作用力与反作用力,一定相等,与两个球是否带电量相等无关,故B错误;
C.设悬点到AB的竖直高度为h,则摆球A到最低点时下降的高度
hhhh11
cos1
cos1
小球摆动过程机械能守恒,有
fmgh1mv22
解得
v2gh
由于12,A球摆到最低点过程,下降的高度hAhB,故A球的速度较大,故C正
确;
D.小球摆动过程机械能守恒,有
mghEk
故
Ek
mgh
mgL1cos
FLta
1cos
其中Lcos相同,根据数学中的半角公式,得到
Ek
FLta
1cos
FLcos1cossi
FLcos
ta
2
其中FLcos相同,故越大,动能越大,故EkA一定大于EkB,故D正确。
故选CD。
7.如图,质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷,电荷量分别为qA和qB,用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2θ1>θ2。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为vA和vB,最大动能分别为EkA和EkB。则
A.mA一定大于mBB.qA一定小于qBC.vA一定大于vBD.EkA一定大于EkB【答案】CD【解析】【详解】A.对小球A受力分析,受重力、静电力、拉力,如图所示:
f根据平衡条件,有:
ta
1
FmAg
故:
同理,有:
mA
g
Fta
1
mB
g
Fr