Question

如图所示，在水平向右的匀强电场中，某带电粒子从A点运动到B点，在A点时速度竖直向上，在B点时速度水平向右，在这一运动过程中粒子只受电场力和重力，并且克服重力做的功为1J，电场力做的正功为3J，则下列说法中正确的是（ ）
A．粒子带正电
B．粒子在A点的动能比在B点多2J
C．粒子在A点的机械能比在B点少3J
D．粒子由A点到B点过程中速度最小时，速度的方向与水平方向的夹角为60°

Answer 1

【答案】分析：A、根据电场力做功情况判断电场力的方向，从而确定出电荷的电性．
B、根据动能定理得出A点到B点的动能变化．
C、除重力以外其它力做功等于机械能的增量，根据除重力以外其它力做功情况得出机械能的变化量．
D、通过竖直方向和全程运用动能定理，求出初速度和到达最高点速度的关系，再通过动量定理得出重力和电场力的关系，得出两个力合力的方向，当合力方向与速度方向垂直时，速度达到最小．
解答：解：A、从A到B，电场力做正功，可知电场力方向水平向右，电场强度方向水平向右，所以粒子带正电．故A正确．
B、根据动能定理得，从A到B动能的变化量△E_K=W_G+W_电=-1+3=2J，所以粒子在A点的动能比B点少2J．故B错误．
C、除重力以外只有电场力做功，因为除重力以外其它力做功等于机械能的增量，所以A到B机械能增加3J．故C正确．
D、竖直方向mgh=1J=   
全程  故     即
由动量定理：mgt=mv
qEt=mv'得  可知合力与水平方向成30度角，当合速度与合力垂直时，合速度达到最小值，故速度方向与水平方向成60度角．故D正确．
故选ACD．
点评：本题综合考查了动能定理以及动量定理和功能关系，D选项较难，关键知道当合力方向与合速度方向垂直时，速度达到最小值．