Question

质量为m的带电小球，处于竖直方向的匀强电场中，从距地面h高处由静止开始以加速度a=

g

3

竖直加速下落到地面，在此过程中（　　）

• A．物体的重力势能减少

  mgh

  3

• B．物体的动能增加

  mgh

  3

• C．物体的电势能增加了

  2mgh

  3

• D．物体的机械能保持不变

Answer 1

分析：合外力对物体做的总功等于物体动能的变化；除重力和弹簧的弹力外其它力做多少功系统的机械能增加多少；重力对物体做多少功，物体的重力势能就减少多少，电场力对物体做多少功，系统的电势能就减少多少；系统的机械能减少多少，物体和周围的内能就增加多少．

解答：解：A、由题意知，重力做功为mgh，则物体的重力势能减少mgh，故A错误．
B、物体的加速度为

g

3

，则合外力为ma=

1

3

mg，根据动能定理，合外力做的功等于动能的增量，故动能的增量为

1

3

mgh，故B正确．
C、重力竖直向下mg，合力竖直向下ma=

1

3

mg，故电场力竖直向上

2

3

mg，故电场力做功-

2

3

mgh，则电势能增加

2mgh

3

，故C正确．
D、只有重力做功或弹力做功，机械能才守恒，本题中电场力要做功，故机械能不守恒，故D错误．
故选：BC．

点评：要知道重力做功等于重力势能变化量的负值，电场力做功等于电势能变化量的负值，合力做功等于动能的变化，除重力、弹簧的弹力以外的力做功等于物体机械能的变化．把握动能、机械能、重力势能、电势能发生变化的原因就能顺利解决本题．