Question

3．如圖所示，在水平向右的勻強電場中以豎直和水平方向建立直角坐標系，一帶負電的油滴從坐標原點以初速度v₀向第一象限某方向拋出，當油滴運動到最高點A（圖中未畫出）時速度為v_t，試從做功與能量轉(zhuǎn)化角度分析此過程，下列說法正確的是（　�。�

• A． 若v_t=v₀，則A點可能位于第一象限
• B． 若v_t=v₀，則A點一定位于第二象限
• C． 若v_t＞v₀，則重力和電場力都對油滴做正功引起油滴動能增大
• D． 若v_t＞v₀，則油滴電勢能的改變量大于油滴重力勢能的改變量

Answer 1

分析 負電荷所受力的方向與電場強度方向相反，所以該電荷受水平向左的電場力和豎直向下的重力，根據(jù)功能關系即可求解．

解答 解：A、若v_t=v₀，根據(jù)動能定理得：$\frac{1}{2}{mv}_{t}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}={W}_{G}+{W}_{F}=0$，重力做負功，則電場力力必定做正功，且兩者相等，故A點一定位于第二象限，故A錯誤，B正確．
C、若v_t＞v₀，根據(jù)動能定理得：$\frac{1}{2}{mv}_{t}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}={W}_{G}+{W}_{F}＞0$
該電荷受電場力水平向左，所以當油滴運動到最高點A的過程中，重力做負功，則電場力力必定做正功，且電場力做的功比重力做的功多，而電場力做油滴做的功等于電勢能的變化量，重力對油滴做的功等于重力勢能的變化量，所以油滴電勢能的改變量大于油滴重力勢能的改變量，故C錯誤，D正確；
故選：BD

點評 解決本題要知道負電荷所受電場力的方向與電場強度方向相反，電場力做油滴做的功等于電勢能的變化量，重力對油滴做的功等于重力勢能的變化量，難度適中．