Question

如图所示，质量为m，带电量为-q的小球悬于O点，O点处于水平放置的相距为d、电势差为U的两带电的平行金属板正中，现给小球一个水平初速度，小球恰能在竖直面内做匀速圆周运动，下列正确的是（ ）
（1）平行金属板中的电场方向竖直向下
（2）小球在未给初速度前悬线张力为mg；
（3）小球做匀速圆周运动时张力大小保持不变
（4）U=．

A．只有（1）（2）
B．只有（1）（3）
C．只有（3）（4）
D．（1）（3）（4）都正确

Answer

据题，小球在竖直平面内作匀速圆周运动，则重力与电场力平衡．小球要在竖直平面内作完整的匀速圆周运动，从而得出电场力方向，极板间电压，及绳子的拉力大小不变．
【解析】
（1）由题意可知，小球恰能做匀速圆周运动，则电场力与重力平衡，由拉力提供向心力，从而得出电场力方向竖直向上，由于带负电，所以电场强度方向竖直向下，故符合题意．
（2）小球在未给初速度前，由于重力等于电场力，所以悬线张力为零，故不符合题意；
（3）小球在拉力的作用上，做匀速圆周运动，则有拉力的大小不变，方向指向圆心．故符合题意；
（4）根据电场力等于重力，则有，所以U=，故符合题意，
所以D正确，ABC均错误；
故选：D