Question

在地面附近，存在著一個有界電場，邊界MN將空間分成上下兩個區(qū)域I、II，在區(qū)域II中有豎直向上的勻強(qiáng)電場，在區(qū)域I中離邊界某一高度由靜止釋放一個質(zhì)量為m的帶電小球A，如圖甲所示，小球運(yùn)動的v-t圖像如圖乙所示，不計空氣阻力，則( )

A．小球受到的重力與電場力之比為3：5

B．在t=5s時，小球經(jīng)過邊界MN

C．在小球向下運(yùn)動的整個過程中，重力做的功大于電場力做功

D．在1 s～4s過程中，小球的機(jī)械能先減小后增大

 

Answer 1

AD

【解析】

試題分析：小球進(jìn)入電場前做自由落體運(yùn)動，進(jìn)入電場后受到電場力作用而做減速運(yùn)動，由圖可以看出，小球經(jīng)過邊界MN的時刻是t=1s時，故B錯誤；由圖象的斜率等于加速度得小球進(jìn)入電場前的加速度為：，進(jìn)入電場后的加速度大小為：，由牛頓第二定律得：mg=ma1，F(xiàn)-mg=ma2，得電場力：，可得重力mg與電場力F之比為3：5，故A正確，整個過程中，動能變化量為零，根據(jù)動能定理，整個過程中重力做的功與電場力做的功大小相等．故C錯誤；整個過程中，由圖可得，小球在0-2.5s內(nèi)向下運(yùn)動，在2.5s-5s內(nèi)向上運(yùn)動，在1s～4s過程中，小球的機(jī)械能先減小后增大電場力先做負(fù)功，后做正功．電勢能先增大，后減小；由于整個的過程中動能、重力勢能和電勢能的總和不變，所以，小球的機(jī)械能先減小后增大．故D正確。

考點：牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用；功能關(guān)系．