Question

【題目】如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場中，一帶電粒子從A點(diǎn)以豎直向上的初速度開始運(yùn)動，經(jīng)最高點(diǎn)B后回到與A在同一水平線上的C點(diǎn)，粒子從A到B過程中克服重力做功2.0 J，電場力做功3.0 J，則

A. 粒子做勻變速曲線運(yùn)動

B. 粒子在B點(diǎn)速度為零

C. 粒子在C點(diǎn)的機(jī)械能比在A點(diǎn)多12.0 J

D. 粒子在C點(diǎn)的動能為14.0 J

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

水平受Eq向右，一直做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，豎直受mg向下，做豎直上拋運(yùn)動，互不影響．抓住豎直上升到最高點(diǎn)的時間等于從最高點(diǎn)落回拋出高度的時間．結(jié)合水平位移關(guān)系求出整個過程中電場力做功的大小．從而通過動能定理求出物體折回通過與A點(diǎn)在同一水平線上的C點(diǎn)時的動能大小，電場力做功與電勢能的關(guān)系，求電勢能；除重力做功外，其他力做功對應(yīng)機(jī)械能的變化．

A項：由于粒子受重力，恒定的電場力作用力，所以粒子的加速度恒定，故粒子做勻變速曲線運(yùn)動，故A正確；

B項：從A到B粒子在豎直方向上做勻減速運(yùn)動，水平方向做勻加速運(yùn)動，B為最高點(diǎn)，所以粒子在B點(diǎn)的豎直方向速度為零，水平方向速度不為零，故B錯誤；

C、D項：豎直方向：粒子做豎直上拋運(yùn)動，則運(yùn)動時間

水平方向：粒子做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動

水平位移：

上升的過程電場力做功：W1=qEx1

最高點(diǎn)時，豎直方向的速度為0，故小球的動能與電場力做的功相等，即：W1=3J

下降的過程中，豎直方向做自由落體運(yùn)動，與豎直上拋是對稱的所以下降的時間：t2=t1

水平方向的總位移：

全過程中電場力做功：W2=qEx2=4qEx1=4W1=12J

全過程中，重力做功為0，根據(jù)動能定理：W2=EK末-EK初

所以：EK末=EK初+W2=2+12=14J

除重力做功外，其他力做功對應(yīng)機(jī)械能的變化，所以粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在C點(diǎn)少12.0J

故C，D正確。