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．物体的动能增加了

  mgh

  4

• B．物体的机械能减少了

  3mgh

  4

• C．物体的重力势能减少mgh，电势能减少

  mgh

  4

• D．物体与周围空气组成的系统内能增加了

  mgh

  2

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、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，故A正确．
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正确．
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；
而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=-

mgh

4

，负号表示物体的电势能增加，故C错误．
D、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D正确．
故选A、B、D．

点评：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．