题目内容
【题目】空间分布有竖直方向的匀强电场,现将一质量为m的带电小球A从O点斜向上抛出,小球沿如图所示的轨迹击中绝缘竖直墙壁的P点.将另一质量相同、电荷量不变、电性相反的小球B仍从O点以相同的速度抛出,该球垂直击中墙壁的Q点(图中未画出).对于上述两个过程,下列叙述中正确的是( )
A. 球A的电势能增大,球B的电势能减小
B. P点位置高于Q点
C. 若仅增大A球质量,A球有可能击中Q点
D. 电场力对球A的冲量大小等于对球B的冲量大小
【答案】AD
【解析】
根据题意可判断电场力的方向,从而判断电场力做功情况以及电势能变化情况;分析两种情况下的加速度关系,根据v2-v02=2ah判断h的关系;根据I=Ft判断电场力的冲量关系.
由题意可知,击中P点的小球A受电场力向下,垂直击中Q点的小球B受电场力向上,可知电场力对A做负功,对B做正功,球A的电势能增大,球B的电势能减小,选项A正确;根据牛顿第二定律,对A球:mg+qE=maA;对B球:mg-qE=maB;可知aA>aB;对球A竖直方向: ,对球B在竖直方向:;可得hA<hB,即P点位置低于Q点,选项B错误;若仅增大A球质量,可知aA减小,但是不可能等于aB,则hA不可能等于hB,则若仅增大A球质量,A球不可能击中Q点,选项C错误;因两次抛球小球在水平方向的分速度相同,水平位移相同,可知两球运动的时间t相同;根据I=Eqt可知电场力对球A的冲量大小等于对球B的冲量大小,选项D正确;故选AD.
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