Question

质量为m、带电量为+q的物体处于竖直向上的匀强电场中，现将物体从距地面h高处以一定的初速度竖直下抛，物体以g/4的加速度匀加速下落，已知匀强电场的场强E=mg/4q．则物体从抛出到落到地面的过程中（　　）

A．物体与周围空气组成的系统内能增加了 mgh 4

B．物体的机械能少 mgh 4

C．物体的重力势能减少mgh/4，电势能减少 mgh 4

D．物体的动能增加了 mgh 4

Answer 1

A、物体克服除重力、电场力之外的其它力做多少功，系统的机械能和电势能的总和就减少多少，即物体和周围空气组成的系统的内能就增加多少，而mg-qE-F_其=ma，则F_其=mg-qE-ma=mg-

1

4

mg-

1

4

mg=

1

2

mg，故有物体克服除重力、电场力之外的其它力做的功W=

1

2

mgh，所以物体和周围空气组成的系统的内能增加

1

2

mgh．故A错误．
B、设物体所受的除重力之外的力的大小为f，mg-f=ma，则f=mg-ma=

3

4

mg，故物体机械能的减少量为△E=fh=

3

4

mgh，故B错误．
C、重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量，故物体重力势能的减少量△E_P=mgh；电场力对物体所做的功等于电势能的减少量，故物体电势能的减少量△E_P电=-qEh=-q×

mg

4q

×h=-

1

4

mgh，负号表示物体的电势能增加，故C错误．
D、根据牛顿第二定律可有F_合=ma=m×

1

4

g=

1

4

mg，根据动能定理有F_合h=△E_K，故有△E_K=F_合h=

1

4

mgh，即动能增加

1

4

mgh，故D正确．
故选D．