Question

20．如圖所示，處于真空中的勻強電場，與水平成15°角，在豎直平面內(nèi)的直線AB與場強E垂直，在A點，以大小為v₀的初速度水平向右拋出一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的小球，經(jīng)時間t，小球下落一段距離過C點（圖中未畫出）時的速率仍為v₀，已知A、B、C三點在同一平面內(nèi)，則小球由A點運動到C點的過程中（　�。�

• A． 小球的電勢能增加
• B． 電場力對小球做功為零
• C． 小球的機械能減小$\frac{m{g}^{2}{t}^{2}}{2}$
• D． C點一定位于直線AB的右側(cè)

Answer 1

分析 小球由A點運動到C點的過程中，重力做正功，動能不變，由動能定理可判斷出電場力做負(fù)功，機械能減小，C點的電勢比A點電勢高，可知C點位于AB直線的右側(cè)．

解答 解：AB、由題，小球由A點運動到C點的過程中，重力做正功，動能不變，由動能定理得知，電場力必定做負(fù)功，小球的電勢能增加．故A正確，B錯誤．
C、小球具有機械能和電勢能，總能量守恒，小球的電勢能增加，則知小球的機械能一定減小，小球的機械能的減少量即為豎直方向的重力勢能的減少量mgh，由于電場力向左下方，重力豎直向下，將合力沿著水平和豎直方向正交分解，豎直方向的合力大于重力，故在豎直方向的分運動的加速度a大于g，豎直方向 h=$\frac{1}{2}$at²＞$\frac{1}{2}$gt²，即mgh＞$\frac{1}{2}$mg²t²，故C錯誤．
D、小球的電勢能增加，而小球帶正電，則知C點的電勢比A點電勢高，故C點一定位于AB直線的右側(cè)．故D正確．
故選：AD．

點評 本題運用動能定理分析電場力做功正負(fù)，并分析電勢能、機械能的變化．根據(jù)推論：正電荷在電勢高處電勢能大，來分析C點的位置．