Question

4．一個質(zhì)量為m的帶負電的小球，在如圖所示的勻強電場中以水平速度拋出．小球運動的加速度方向豎直向下，大小為$\frac{g}{3}$，小球在豎直方向下落高度H，以下說法中正確是（　�。�

• A． 小球的動能增加了$\frac{2mgH}{3}$
• B． 小球的機械能減少了$\frac{2mgH}{3}$
• C． 小球的重力勢能減少了$\frac{mgH}{3}$
• D． 電勢能增加了$\frac{mgH}{3}$

Answer 1

分析 小球受重力和電場力作用，根據(jù)小球的加速度求出電場力的大�。�通過合力做功得出小球動能的變化量，通過電場力做功得出小球電勢能的變化量，通過重力做功得出小球重力勢能的變化量，根據(jù)除重力以外其它力做功得出小球機械能的變化量．

解答 解：A、小球受重力和電場力兩個力作用，根據(jù)牛頓第二定律知，小球所受的合力為F_合=ma=$\frac{1}{3}$mg，方向豎直向下，根據(jù)動能定理，合力做功等于動能的增加量，合力做功為_合=$\frac{1}{3}$mgh，則小球動能增加$\frac{1}{3}$mgh，故A錯誤．
B、除重力以外其它力做功等于機械能的增加量，所以電場力做功W_電=-$\frac{2}{3}$mgh，則知小球的機械能減小$\frac{2}{3}$mgh．故B正確．
C、小球高度下降，重力做正功，重力勢能減小．該過程中重力做功為mgh，則重力勢能減小了mgh．故C錯誤．
D、由mg-F_電=ma，則得電場力為F_電=$\frac{2}{3}$mg，方向豎直向上，電場力做功為W_電=-F_電h=-$\frac{2}{3}$mgh，則小球的電勢能增加$\frac{2}{3}$mgh．故D錯誤．
故選：B．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握常見的功與能關(guān)系，知道合力做功與動能變化的關(guān)系，電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，除重力以外其它做功與機械能變化的關(guān)系，重力做功與重力勢能變化的關(guān)系．