题目内容

9.如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,带有等量异号电荷,两板中央各有一小孔M和N.今有一带电粒子,自A板上方相距为h的P点自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为0,在此过程中,粒子克服电场力做的功(  )
A.等于从P点到N点过程粒子机械能的减少量
B.等于从P点到N点过程粒子重力势能的减少量
C.等于从P点到N点过程粒子电势能的减少量
D.等于从M点到N点过程粒子动能的减少量

分析 在此过程中,重力和电场力对粒子做功,电场力做功等于粒子机械能的变化量.对整个过程,运用动能定理和功能关系列式分析即可.

解答 解:A、粒子金属板间运动时,电场力对粒子做负功,机械能减少,根据功能关系可知,粒子克服电场力做的功等于从P点到N点过程粒子机械能的减少量,故A正确.
B、对整个过程,由于动能的变化量为零,则由动能定理知重力和电场力对粒子做功的代数和为零,即重力做功等于粒子克服电场力做的功,而重力做功等于粒子重力势能的减少量,所以粒子克服电场力做的功等于从P点到N点过程粒子重力势能的减少量,故B正确.
C、从M点到N点过程中,电场力对粒子做负功,其电势能增加,且粒子克服电场力做的功等于等于从P点到N点过程粒子电势能的增加量,故C错误.
D、由动能定理知,重力和电场力对粒子做的总功才等于从M点到N点过程粒子动能的减少量,故D错误.
故选:AB

点评 解决本题的关键要掌握几对功与能的关系:重力势能的变化与重力做功有关,动能的变化与外力做的总功有关,机械能的变化与除重力以外的力做功有关.

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