题目内容

如图所示,在地面附近的电场中,一条沿竖直方向的电场线上有A、B两点.若将带电液滴从A点由静止释放,带电液滴将沿竖直方向下落,到达B点时的速度恰好为零(不考虑空气阻力),则( )

A.液滴一定做匀变速运动
B.A点的电势一定比B点高
C.电场中A点场强一定大于B点的场强
D.液滴由A运动到B的过程中,重力势能的减少量等于电势能的增加量
【答案】分析:由题意可知,带点质点受两个力,重力和电场力.由静止向下运动,可判断出电场力的方向,根据电场力做的功,判断电势能的变化.通过带电质点初末速度为零可比较出两点的电场强度.沿电场线方向电势逐渐降低.
解答:解:A:由于质点运动过程中初末速度均为零,因此质点所受电场力向上,而且先加速后减速,故A错误;
B:由题意可知,带点质点受两个力,重力和电场力,因不知道液滴的电性,所以不能判定A、B的电势高低.故B错误;
C:由于质点运动过程中初末速度均为零,因此质点所受电场力向上,而且先加速后减速,故在B点电场力大于重力,A点重力大于电场力,在AB之间某点重力等于电场力,合外力为零,且此时速度最大,故C选项错误;
D、带电粒子先加速后减速,在A点重力大于电场力,B点电场力大于重力,在AB之间某点重力等于电场力,合外力为零,且此时速度最大,故微粒从A运动到B的过程中先是电势能的增加量小于重力势能的减少量,然后是重力势能的减少量小于电势能的增加量,故D正确.
故选:D
点评:解决带电粒子在复合场中的运动,要正确进行受力分析,确定其运动状态,然后依据相关规律求解.
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