题目内容
【题目】如图所示,在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且电场力为3mg。重力加速度为g,由此可知( )
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A.AB=3BC
B.小球从A到B与从B到C的运动时间相等
C.小球从A到B与从B到C的动量变化量相同
D.小球从A到C的过程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等
【答案】D
【解析】
AB.小球从A到B的时间为
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在B点的竖直方向速度为
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小球在电场中的加速度大小为
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小球从B到C的时间为
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则两段所用的时间之比为4:1,据题意,知小球在水平方向不受力,故水平方向做匀速直线运动,则
AB=4BC
故AB错误;
C.由动量定理可知,动量变化等于合力的冲量,由于AB段合力冲量方向向下,由于小球在BC段竖直方向做减速运动,则合力方向向上,所以小球在BC段合力冲量向上,故C错误;
D.据题意,知小球在水平方向不受力,故水平方向做匀速直线运动,从A到C由动能定理可知,小球从A到C的过程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等,故D正确。
故选D。
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