如圖5所示,在a點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子,粒子到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,設(shè)ab所在的電場(chǎng)線豎直向下,a、b間的高度差為h,則( )
A. 帶電粒子帶負(fù)電
B. a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab=mgh/q
C. b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
D. a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
分析與解:帶電粒子由a到b的過(guò)程中,重力做正功,而動(dòng)能沒(méi)有增大,說(shuō)明電場(chǎng)力做負(fù)功。根據(jù)動(dòng)能定理有:mgh-qUab=0
解得a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差為Uab=mgh/q
因?yàn)閍點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì),Uab>0,所以粒子帶負(fù)電,選項(xiàng)AB皆正確。
帶電粒子由a到b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,在重力和電場(chǎng)力共同作用下,先加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng);因?yàn)橹亓楹懔Γ噪妶?chǎng)力為變力,且電場(chǎng)力越來(lái)越大;由此可見(jiàn)b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)。選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。
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