题目内容
【题目】一个质量为m、电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔、竖直高度相等,电场区水平方向无限长,已知每一电场区的场强大小相等、方向均竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球在水平方向一直做匀速直线运动
B. 若场强大小等于,则小球经过每一电场区的时间均相同
C. 若场强大小等于,则小球经过每一无电场区的时间均相同
D. 小球经过每个电场区过程机械能的增加量相同
【答案】AC
【解析】试题分析:将小球的运动沿着水平方向和竖直方向正交分解,水平方向不受外力,以v0做匀速直线运动,故A正确;竖直方向,在无电场区只受重力,加速度为g,竖直向下,有电场区除重力外,还受到向上的恒定的电场力作用,加速度的大小和方向取决于合力的大小和方向;当电场强度等于时,电场力等于mg,故在电场区小球所受的合力为零,竖直分运动是匀速运动;在无电场区小球匀加速运动,故经过每个电场区,小球的速度均不等,因而小球经过每一电电场区的时间均不相等,故B错误;C、当电场强度等于时,电场力等于2mg,故在电场区小球所受的合力大小等于mg,方向竖直向上,加速度大小等于g,方向竖直向上,根据运动学公式,有:经过第一个无电场区y=gt12,v1=gt1,经过第一个电场区y=v1t-gt22,v2=v1-gt,由①②③④联立解得t1=t2,v2=0,接下来小球的运动重复前面的过程,即每次通过无电场区都是自由落体运动,每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动;故小球经过每个无电场区的时间相同,故C正确;机械能的减少量等于克服除重力外其余力做的功,由于每个电场区的电场力都相同,故小球经过每个电场区过程机械能的减少量相同,故D错误;故选:AC.