题目内容
【题目】空中存在水平向左的匀强电场,一带正电小球在空中某点以初速度v0水平向右抛出,小球落到水平地面上的速率为v0,若小球受到的电场力大小等于小球的重力。下列说法正确的是( )
A. 小球落地时速度方向一定与地面垂直
B. 小球下落过程,电势能先增大后减小
C. 小球下落过程,动能先增大后减小
D. 小球下落过程,机械能一直减小
【答案】AD
【解析】
A项:小球在水平方向受到电场力,在电场力作用下做减速运动,减速时的加速度大小为
竖直方向做加速运动,加速度大小为g
设经历时间t落地,故落地时水平方向速度为vx=v0﹣gt
竖直方向的速度为vy=gt
落地时速度,解得:故落地时水平方向速度为0,只有竖直方向的速度,故小球落地时速度方向一定与地面垂直,故A正确;
B项:小球下落过程中,电场力一直做负功,故小球的电势能一直增大,故B错误;
C项:小球在水平方向上,做减速运动,电场力做负功,竖直方向重力做正功,做初速度为零的匀加速运动,在开始阶段克服电场力做功要大于重力做功,故动能减小,随后克服电场力做功小于重力做功,故动能增加,故小球下落过程,动能先减小后增大,故C错误;
D项:在下落过程中,由于电场力一直做负功,故小球的机械能一直减小,故D正确
故选:AD。
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