Question

【题目】如图所示，水平向右的匀强电场中，一带电粒子从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，粒子从A到B过程中克服重力做功2.0 J，电场力做功3.0 J，则

A. 粒子做匀变速曲线运动

B. 粒子在B点速度为零

C. 粒子在C点的机械能比在A点多12.0 J

D. 粒子在C点的动能为14.0 J

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

水平受Eq向右，一直做初速度为0的匀加速直线运动，竖直受mg向下，做竖直上抛运动，互不影响．抓住竖直上升到最高点的时间等于从最高点落回抛出高度的时间．结合水平位移关系求出整个过程中电场力做功的大小．从而通过动能定理求出物体折回通过与A点在同一水平线上的C点时的动能大小，电场力做功与电势能的关系，求电势能；除重力做功外，其他力做功对应机械能的变化．

A项：由于粒子受重力，恒定的电场力作用力，所以粒子的加速度恒定，故粒子做匀变速曲线运动，故A正确；

B项：从A到B粒子在竖直方向上做匀减速运动，水平方向做匀加速运动，B为最高点，所以粒子在B点的竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，故B错误；

C、D项：竖直方向：粒子做竖直上抛运动，则运动时间

水平方向：粒子做初速度为零的匀加速直线运动

水平位移：

上升的过程电场力做功：W1=qEx1

最高点时，竖直方向的速度为0，故小球的动能与电场力做的功相等，即：W1=3J

下降的过程中，竖直方向做自由落体运动，与竖直上抛是对称的所以下降的时间：t2=t1

水平方向的总位移：

全过程中电场力做功：W2=qEx2=4qEx1=4W1=12J

全过程中，重力做功为0，根据动能定理：W2=EK末-EK初

所以：EK末=EK初+W2=2+12=14J

除重力做功外，其他力做功对应机械能的变化，所以粒子在A点的机械能比在C点少12.0J

故C，D正确。