Question

16．如图所示，一质量为m，电量为q的带电油滴，从水平向右的匀强电场中的O点以速度v沿与场强方向成37°角射入电场中，油滴运动到最高点时速度大小也是v，己知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

• A． 最高点一定在0点的正上方
• B． 最高点可能在0点的右上方
• C． 0点与最高点之间的电势差可能为零
• D． 匀强电场的电场强度E=$\frac{3mg}{q}$

Answer 1

分析 油滴在电场中受到重力和电场力两个力作用，根据能量守恒分析电势能的变化，即可确定出O′的位置．油滴从O到O′的过程，油滴的动能不变，重力做负功-mgh，根据动能定理求解电势差U_O′O

解答 解：A、B油滴从O到O′的过程，动能不变，而重力势能增加，根据能量守恒可知油滴的电势能减小，电场力做正功，由于油滴的电性未知，故无法判断油滴位置，O′可能在O的右上方，也可能在左上方．故A错误，B正确．
C、D油滴从O到O′的过程，由动能定理得：U_O′Oq-mgh=0
解得 U_O′O=$\frac{mgh}{q}$．故C错误
D、竖直方向上：vsinθ=gt
设水平方向的加速度大小为a，取向右为正方向，
若粒子带负电-v=vcosθ-at
又 Eq=ma
联立以上三式得：E=$\frac{mgsinθ}{q（1-cosθ）}=\frac{0.6mg}{0.2q}=\frac{3mg}{q}$，
若粒子带正电v=vcosθ+at
qE=ma
联立解得E=$\frac{mg}{3q}$，故D错误；
故选：B

点评 本题关键从能量的角度分析讨论，运用动能定理求电势差是常用的方法，但要注意电场力做功的正负