Question

18．如图所示，水平面的上方有竖直向上的匀强电场，平面上静止着质量为M的绝缘物块，一质量是m的带正电弹性小球，以水平速度v与物块发生碰撞，并以原速率返回，弹回后仅在电场力和重力的作用下沿着虚线运动，则（　　）

• A． 弹回后的运动轨迹是抛物线
• B． 弹回后运动过程中电势能增加
• C． 弹回后运动过程中球的机械能守恒
• D． 弹回后运动过程中机械能与电势能的总和保持不变

Answer 1

分析 根据类平抛运动分析运动时间和运动轨迹，机械能守恒的条件是只有重力做功；动量守恒的条件是系统不受外力或者所受外力的合力为零．

解答 解：A、碰撞后小球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，小球做类平抛运动，运动轨迹是抛物线，故A正确；
B、由图示可知，弹回后晕倒过程电场力做正功，电势能减小，故B错误；
C、弹回后运动过程除重力做功外电场力做正功，小球的机械能增加，机械能不守恒，故C错误；
D、碰撞后球原速率返回，沿着虚线运动，电场力做正功，电场力做的功等于机械能增加量，电场力做的功也等于电势能的减小量，故弹回后机械能与电势能的总和守恒，故D正确；
故选：AD．

点评 本题关键明确机械能守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律的成立条件，熟悉常见的功能关系，知道电场力做功等于电势能的减小量．