题目内容
【题目】如图所示地面上方存在水平向右的匀强电场.现将一带电小球从距离地面O点高h处的A点以水平速度v0抛出,经过一段时间小球恰好垂直于地面击中地面上的B点,B到O的距离也为h.当地重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.从A到B的过程中小球的动能先减小后增大
B.下落过程中小球机械能一直增加
C.小球的加速度始终保持2g不变
D.从A点到B点小球的电势能增加了mgh
【答案】A,D
【解析】解:A、由图像可知,带点小球受到的合力指向左下方,所以小球带负电,运动过程中,合力先与小球速度方向成钝角,后变成锐角,即合力先做负功,后做正功,即动能先减小后增大,故A正确;
B、小球下落过程中,电场力一直做负功,小球机械能一直减小,故B错误;
C、根据运动的合成和分解可知,竖直方向上:h= gt2 , 水平方向上:0﹣v0=﹣ t,h=v0t﹣ ,联立解得:qE=mg,小球受到水平向左的电场力,竖直向下的重力,合力大小为 mg,由牛顿第二定律可得小球的加速度始终保持 g不变,故C错误;
D、从A到B点,小球电场力做功为:W=﹣qEh=﹣mgh,所以电势能增加了△EP=mgh,故D正确.
故选:AD.
根据合力做功判断动能变化,根据功能关系可判断机械能的变化情况;
小球在电场中受到重力和水平向左的电场力,根据运动的分解法可知,水平方向做匀减速运动,竖直方向做自由落体运动,由牛顿第二定律和运动学公式研究水平方向,可求出合力再求加速度;
根据电场力做正功,电势能减小,根据电场力做负功,电势能增加.
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