Question

3．如图所示，在绝缘的斜面上方存在着水平向右的匀强电场，斜面上的带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，则以下判断正确的是（　　）

• A． 金属块带负电荷
• B． 金属块的机械能守恒
• C． 金属块克服电场力做功8J
• D． 金属块的电势能增加4J

Answer 1

分析 在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，根据动能定理求出电场力做功．知道电场力做功量度电势能的改变．知道重力做功量度重力势能的改变．

解答 解：在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，根据动能定理得：
W_总=W_G+W_电+W_f=△E_K
解得电场力做功为：W_电=-4J
A、由于金属块下滑，电场力做负功，所以电场力应该水平向右，所以金属块带正电荷．故A错误；
B、在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J，机械能不守恒；故B错误．
C、金属块克服电场力做功4J，故C错误；
D、金属块克服电场力做功4J，金属块的电势能增加4J．故D正确．
故选：D．

点评 本题考查带电粒子在电场运动时的功能关系问题，解这类问题的关键要熟悉功能关系，也就是什么力做功量度什么能的变化，并能建立定量关系．