题目内容

10.如图所示,一带电粒子以某速度进入竖直向上的匀强电场中,仅在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹,M点为轨迹的最高点,下列判断正确的是(  )
A.该粒子带负电B.粒子在电场中加速度不变
C.粒子在电场中的电势能始终在增加D.粒子在最高点M的速率为零

分析 做曲线运动的物体受到合力直线曲线的内侧,故电场力竖直向下,与电场方向相反.电场力对粒子做负功时,速度减小,电势能增加,根据粒子的运动分析可以得出结论.

解答 解:A、做曲线运动的物体受到合力直线曲线的内侧,故电场力竖直向下,与场强方向相反,故该粒子带负电,故A正确.
B、该电场时匀强电场,该粒子受到的电场力为恒力,根据牛顿第二定律,粒子在电场中的加速度不变,故B正确.
C、该粒子受到的电场力向下,在向上运动的过程中,电场力对粒子做负功,电势能增加;在向下运动的过程中,电场力对粒子做正功,电势能减小;故C错误.
D、电场力先做负功后做正功,动能先减小后增大,速度先减小后增大,M点的速度最小.由于电场力在竖直方向,粒子在水平方向不受力,做匀速直线运动,所以运动到M点时速度不为0,故D错误.
故选:AB.

点评 本题要掌握电场力做功的特点,电场力做正功,电势能减小,动能增加,电场力做负功时,电势能增加,动能减小.

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