光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形的一边平行.一质量为m、带电量为q的小球由

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  • 解题思路:设正方形为ABCD,小球从AC中点进入电场.要考虑电场方向的可能性,电场可能平行于AB向左或向右,也可能平行于AC向上或向下.若平行于AB,将做加速或减速,若平行于AC,将做类平抛运动,然后根据动能定理求解.

    设小球沿AB方向射入电场,如图所示:

    若电场的方向平行于AB向左,小球所受的电场力向左,小球在匀强电场中做匀减速直线运动,到达BD边时,速度可能为0,所以动能可能为0.

    若电场的方向平行于AC向上或向下,小球在匀强电场中做类平抛运动,偏转位移最大为[1/2]L,根据动能定理可知小球的最大动能为:EK=[1/2]mv02+Eq•[1/2]L=[1/2]mv02+[1/2]qEL;

    若电场的方向平行于AB向左,小球做匀减速直线运动,若没有到达BD边时速度就减为零,则小球会返回到出发点,速度大小仍为v0,动能为[1/2]mv02

    故选:BC.

    点评:

    本题考点: 动能定理的应用;电势能.

    考点点评: 解决本题的关键知道当速度与合力方向平行时,做直线运动,可能加速直线,也可能做减速直线;当速度与合力垂直时,做曲线运动,故存在多种情况,要分别讨论.

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