题目内容
【题目】如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点,在这一运动过程中克服重力做的功为,电场力做的功为
,则下列说法正确的是
A. 粒子一定带负电
B. 粒子在A点的电势能比在B点少J
C. 粒子在A点的动能比在B点少J
D. 粒子在A点的机械能比在B点少J
【答案】D
【解析】
在由A运动B的过程中,有两个力做功,一是重力做负功,一是电场力做正功.从运动轨迹上判断,粒子带正电.从A到B的过程中,电场力做正功为2.5J,所以电势能是减少的,A点的电势能要大于B点电势能.从A到B的过程中,克服重力做功1.5J,电场力做功2.5J,由动能定理可求出动能的变化情况.从A到B的过程中,做功的力有重力和电场力,应用能量的转化与守恒可比较AB两点的机械能。
A项:由运动轨迹上来看,垂直电场方向射入的带电粒子向电场的方向偏转,说明带电粒子受到的电场力与电场方向相同,所以带电粒子应带正电,故A错误;
B项:从A到B的过程中,电场力做正功,电势能在减少,所以在A点时的电势能要大于在B点时的电势能故B错误;
C项:从A到B的过程中,克服重力做功1.5J,电场力做功2.5J,由动能定理可知,粒子在A点的动能比在B点少1J,故C错误。
D项:从A到B的过程中,除了重力做功以外,还有电场力做功,电场力做正功,电势能转化为机械能,带电粒子的机械能增加,由能的转化与守恒可知,机械能的增加量等于电场力做功的多少,所以机械能增加了2.5J,故D正确。
故应选D。
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