如图在匀强电场中,有一质量为m,电量为q的小球从A点由静止释放,运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向的夹角为θ,那么匀强电场的场强大小具有(  )A. 唯一值,mgtanθqB. 最大值,mgtanθqC. 最小值,mgsinθqD. 最大值,mgq

问题描述:

如图在匀强电场中,有一质量为m,电量为q的小球从A点由静止释放,运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向的夹角为θ,那么匀强电场的场强大小具有(  )
A. 唯一值,

mgtanθ
q

B. 最大值,
mgtanθ
q

C. 最小值,
mgsinθ
q

D. 最大值,
mg
q

由题,带电小球的运动轨迹为直线,在电场中受到重力mg和电场力F,其合力必定沿此直线向下,根据三角形定则作出合力,由图看出,当电场力F与此直线垂直时,电场力F最小,场强最小,则有F=qEmin=mgsinθ,得到Emin

mgsinθ
q
,故ABD错误,C正确;
故选C.
答案解析:带电小球在电场中受到重力和电场力,从O点*释放,其运动轨迹为直线,小球所受的合力方向沿此直线方向,运用三角定则分析什么情况下场强大小最小,再求出最小值.
考试点:带电粒子在混合场中的运动;牛顿第二定律;电场强度.
知识点:本题采用作图法分析场强取得最小值的条件,也可以采用函数法分析电场力与θ的关系,确定最小值的条件.