Question

6．如圖所示，地面上方存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將一帶電小球從距離地面O點(diǎn)高h(yuǎn)處的A點(diǎn)以水平速度v₀拋出，經(jīng)過一段時(shí)間小球恰好垂直于地面擊中地面上的B點(diǎn)，B到O的距離也為h，當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 從A到B的過程中小球的動(dòng)能不斷減小
• B． 下落過程中小球機(jī)械能一直增加
• C． 小球的加速度始終保持2g不變
• D． 從A點(diǎn)到B點(diǎn)小球的電勢(shì)能增加了mgh

Answer 1

分析 根據(jù)合力做功判斷動(dòng)能變化，根據(jù)功能關(guān)系可判斷機(jī)械能的變化情況；
小球在電場(chǎng)中受到重力和水平向左的電場(chǎng)力，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解法可知，水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式研究水平方向，可求出合力再求加速度；
根據(jù)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，根據(jù)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加．

解答 解：A、由圖象可知，帶點(diǎn)小球受到的合力指向左下方，所以小球帶負(fù)電，運(yùn)動(dòng)過程中，合力先與小球速度方向成鈍角，后變成銳角，即合力先做負(fù)功，后做正功，即動(dòng)能先減小后增大，故A錯(cuò)誤；
B、小球下落過程中，電場(chǎng)力一直做負(fù)功，小球機(jī)械能一直減小，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成和分解可知，豎直方向上：h=$\frac{1}{2}$gt²，水平方向上：-v₀=-$\frac{qE}{m}$t，h=v₀t-$\frac{1}{2}$•$\frac{qE}{m}$t²，聯(lián)立解得：qE=mg，小球受到水平向左的電場(chǎng)力，豎直向下的重力，合力大小為$\sqrt{2}$mg，由牛頓第二定律可得小球的加速度始終保持$\sqrt{2}$g不變，故C錯(cuò)誤；
D、從A到B點(diǎn)，小球電場(chǎng)力做功為：W=qEh=mgh，所以電勢(shì)能增加了△E_P=mgh，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題小球在電場(chǎng)和重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由于受到兩個(gè)恒力作用，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法研究是常用的方法．