题目内容
10.如图所示,带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中,经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为v0,则一定有( )A. | 静电力与重力大小相等 | |
B. | 粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小 | |
C. | 静电力所做的功一定等于重力所做的功 | |
D. | 电势能的减少量一定等于重力势能的增加量 |
分析 带电粒子在重力与电场力共同作用下,从A点到B点过程中,竖直方向重力做负功,导致速度减小;水平方向电场力做正功,导致速度增大.同时根据动能定理可知,重力做功与电场力做功的关系.粒子运动的水平位移大小与竖直方向的位移大小,是由重力与电场力大小决定,从而可判定电势能与机械能变化的关系.
解答 解:A、将粒子的运动分解成水平方向与竖直方向,根据分运动的等时性,由运动学公式可知,水平方向与竖直方向加速度大小相等,位移大小也相等.选取A到B过程中,根据动能定理,则有:qEs-mgh=0,得电场力所做的功一定等于克服重力所做的功,则可知qES=mgh,因s=h,电场力所做的功一定等于克服重力所做的功,故AB正确;C错误;
D、由C选项可知,电场力做正功,导致电势能减小,而克服重力做功,导致重力势能增加,所以电势能与机械能之和不变,即有电势能的减少一定等于重力势能的增加,故D正确;
故选:ABD
点评 本题考查带电粒子在电场和重力场中的运动分析问题,要求注意应用运动如何分解,明确分运动的等时性,并要掌握运动学公式,牛顿第二定律,动能定理,及能量守恒定律的应用,同时注意理解电场力做功与电抛能变化关系.
练习册系列答案
相关题目
1.一列机械波沿直线ab向右传播,ab=2m,a、b两点的振动情况如图所示,下列说法中正确的是( )
A. | 波速可能是$\frac{2}{43}$m/s | B. | 波长可能是8m | ||
C. | 波长可能大于$\frac{2}{3}$m | D. | 波长可能大于$\frac{8}{3}$m |
15.若规定向东方向为位移的正方向,则一个质点在水平面上向东做直线运动5m后又向西做直线运动7m而停下,在此过程中质点通过的路程和位移分别( )
A. | 12m,2m | B. | 12m,-2m | C. | -2m,-2m | D. | 2m,2m |
19.如图所示,导热的气缸固定在水平地面上,用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中,气缸的内壁光滑.现用水平外力F作用于活塞,使活塞缓慢地向右移动,在此过程中,如果环境温度保持不变,则下列说法正确的是( )
A. | 气缸中每个气体分子的速率都不变 | |
B. | 气缸中气体分子平均动能不变 | |
C. | 水平外力F逐渐变大 | |
D. | 气缸中气体内能不变,却对外做功,此过程违反热力学第一定律,不可能实现 | |
E. | 气缸中气体是从单一热库吸热,全部用来对外做功,此过程不违反热力学第二定律 |