Question

如图所示，一个带负电的油滴以初速v₀从P点斜向上进入水平方向的匀强电场中，倾斜角θ=45°，若油滴到达最高点时速度大小仍为v₀，则（　　）

A．油滴到最高点时速度方向斜向上

B．油滴到最高点时速度方向水平向左

C．油滴重力大于电场力

D．油滴电势能先增大后减小，机械能先减小后增大

Answer 1

分析：带负电粒子电场力水平向左，但是竖直方向会到达最高点C，所以粒子所受的重力作用一定不能忽略，粒子在电场力与重力作用运动，根据动能定理解得结果．

解答：解：对粒子受力分析，受竖直向下重力和水平向左的电场力，
粒子仅在重力与电场力作用下运动，直到运动到最高点，此过程初动能与末动能已知且相同，设粒子升高的高度为h，粒子的初末位置间的电压为U_PQ，粒子的带电量为-q，
由动能定理得：-qU_PQ-mgh=

1

2

mv₀²-

1

2

mv₀²
解得：U_PQ=-

mgh

q

由于U_PQ＜0，即U_P＜U_Q，说明Q点的电势高于P点，即带电粒子应在P点的左上方，
A、当油滴到最高点时，竖直方向的速度为零，此时速度方向水平向左，故A错误，B正确．
C、若重力大于电场力，则最高点在P点的右侧，此时的速度应该小于v₀，故C错误；
D、电场力先做负功，后做正功，则导致油滴电势能先增大后减小，因而机械能先减小后增大，故D正确；
故选：BD．

点评：此题解决的关键是先判断粒子是否受到重力作用，因为粒子的重力在有些题目中可以忽略，还有一些题目重力不能忽略．