Question

4．地球表面附近某區(qū)域存在大小為150N/C、方向豎直向下的電場．一質(zhì)量為1.00×10^-4kg、帶電量為-1.00×10^-7C的小球從靜止釋放，在電場區(qū)域內(nèi)下落10.0m．對此過程，該小球（重力加速度大小取9.80m/s²，忽略空氣阻力）（　　）

• A． 電勢能改變量為1.50×10^-4J
• B． 電勢能改變量為-1.50×10^-4J
• C． 動能的改變量9.95×10^-3J
• D． 動能的改變量9.65×10^-3J

Answer 1

分析 小球的電勢能的改變量看電場力做功，動能的改變量取決于合外力做功，根據(jù)功的計算公式分別求出電場力做功和合外力做功，即可解答．

解答 解：小球帶負電，電場力對小球做負功，為：W_電=qEs=-1.00×10^-7×150×10J=-1.50×10^-4J，
則小球的電勢能增加量1.50×10^-4J，即電勢能的改變量為1.50×10^-4J．
合外力對小球做功為：W_合=（mg-qE）s=（1.00×l0^-4×9.8-1.00×10^-7×150）×10J=9.65×10^-3J
根據(jù)動能定理得知：動能的改變量為9.65×10^-3J．
故選：AD

點評 解決本題的關(guān)鍵是掌握常見的功能關(guān)系，知道電場力做功決定了電勢能的變化，合外力做功決定了動能的變化．提及改變量，增加為正，減小為負．