题目内容
【题目】在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示,小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点,小球抛出时的动能为8.0J,在M点的动能为6.0J,不计空气的阻力,则( )
A.从A点运动到M点电势能减少2J
B.小球水平位移x1与x2的比值1:4
C.小球落到B点时的动能24J
D.小球从A点运动到B点的过程中动能有可能小于6J
【答案】D
【解析】
将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解,水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动,竖直分运动为匀变速直线运动。
A.从A点运动到M点使用动能定理得
由于重力做功不为零
从A点运动到M点电势能减少不是2J,故A错误;
B.对于初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间间隔内位移之比为,则小球水平位移x1与x2的比值1:3,故B错误;
C.设物体在B点时动能为,水平分速度为,竖直分速度为,由竖直方向对称性可知
对于水平分运动
解得
,
故小球落到B点时的动能
故C错误;
D.由于运动与分运动有等时性,设小球受到电场力为F,重力为G,则有
可知
由下图得
故
则小球从A运动到B的过程中速度最小时速度与等效重力垂直,即图中的P点
故D正确。
故选D。
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