题目内容

5.空间某区域竖直平面内存在电场,电场线分布如图所示.一个质量为m、电量为q,电性未知的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为v2.若A、B两点之间的高度差为h,则(  )
A.A点的电势比B点的电势高
B.v1>v2,则小球带正电
C.在B点,小球的动能与电势能之和一定比在A点的大
D.若小球带正电,则小球从A到B动能的增加量小于电势能的减少量

分析 根据电场线的疏密判断场强的大小,由电场线的方向分析电势的高低.小球运动过程中,重力做正功,电场力做功可正可负.根据动能定理分析动能的变化量.

解答 解:A、由顺着电场线的方向电势逐渐降低,可知,φA>φB.故A正确.
B、如果v1>v2,则在运动过程中重力做正功、电场力一定做负功,小球带负电,故B错误;
C、整个过程中只有重力和电场力做功,则有:重力势能+电势能+动能=恒量,重力势能减小,则动能与电势能之和一定增大,所以在B点小球的动能与电势能之和一定比在A点的大,故C正确;
D、由动能定理得,若小球带正电,小球从A到B动能的增加量等于电势能的减少量与重力势能减少量之和.故D正确.
故选:ACD.

点评 有关带电粒子在匀强电场中的运动,可以从两条线索展开:其一,力和运动的关系.根据带电粒子受力情况,用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式确定带电粒子的速度和位移等;其二,功和能的关系.根据电场力对带电粒子做功,引起带电粒子的能量发生变化,利用动能定理进行解答.

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