Question

如圖，空間有平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電量為-q的質(zhì)點(diǎn)（不計(jì)重力）在電場(chǎng)力和某恒力的作用下沿圖中虛線從靜止開(kāi)始沿直線從M運(yùn)動(dòng)到N．已知力F與MN的夾角為θ，M、N間距為d，則（　�。�

• A．勻強(qiáng)電場(chǎng)可能與F方向相反
• B．質(zhì)點(diǎn)由M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中，電勢(shì)能一定增加
• C．M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差大小可能等于

  Fdcosθ

  q

• D．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)最小值為

  Ftanθ

  q

Answer 1

分析：由題，質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，其所受的合力為零或合力方向必與速度方向在同一直線上．根據(jù)電場(chǎng)力做功正負(fù)，判斷電勢(shì)能的變化．若質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題設(shè)條件F、d、θ，功的公式求出力F做功，根據(jù)動(dòng)能定理，可求出電場(chǎng)力做功，從而求出M、N間電勢(shì)差；當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向與MN垂直時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)最小，由F=qE求出場(chǎng)強(qiáng)的最小值．

解答：解：A、若勻強(qiáng)電場(chǎng)與F方向相反，帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)所受的電場(chǎng)力方向與F方向相同，質(zhì)點(diǎn)的合力與MN不在同一直線上，應(yīng)做曲線運(yùn)動(dòng)，與題不符．故A錯(cuò)誤．
B、質(zhì)點(diǎn)由M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中，電場(chǎng)力可能與MN的夾角為銳角，對(duì)質(zhì)點(diǎn)做正功，電勢(shì)能減小．故B錯(cuò)誤．
C、若質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得，F(xiàn)dcosθ-qU_MN=0，U_MN=

Fdcosθ

q

．故C正確．
D、當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向與MN垂直時(shí)，電場(chǎng)力最小，最小值為Fsinθ，則場(chǎng)強(qiáng)最小值為

Fsinθ

q

．故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道物體做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)的條件，以及知道電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系．