Question

16．空間某區(qū)域內(nèi)存在著電場，電場線在豎直平面上的分布如圖  所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在該電場中運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v₁，方向水平向右，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小為v₂，運(yùn)動(dòng)方向與水平方向之間的夾角為α，A、B兩點(diǎn)之間的高度差與水平距離均為H，則以下判斷中正確的是（　�。�

• A． 若v₂＜v₁，則電場力一定做負(fù)功
• B． A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U=$\frac{m}{2q}$（v₂²-v₁²）
• C． 小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場力做的功W=$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²
• D． 小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)所受重力的瞬時(shí)功率P=mgv₂

Answer 1

分析 若v₂＜v₁時(shí)，重力做正功，電場力一定做負(fù)功．由動(dòng)能定理可求出電場力做功，由電場力做功W=qU，即可求出A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)所受重力的瞬時(shí)功率P=mgv₂sinα．

解答 解：A、若v₂＜v₁時(shí)，小球的動(dòng)能減小，由動(dòng)能定理知，外力對(duì)小球所做的總功為負(fù)，由于重力做正功，所以電場力對(duì)小球一定做負(fù)功．故A正確．
BC、小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：
  mgH+W=$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²
則得，電場力做功：W=$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²-mgH
由電場力做功W=qU得，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差：U=$\frac{1}{q}$（$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²-mgH）．故B錯(cuò)誤，C正確．
D、小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)所受重力與速度方向不同，則其重力的瞬時(shí)功率P=mgv₂sinα．故D錯(cuò)誤．
故選：AC

點(diǎn)評(píng) 本題主要是動(dòng)能定理的應(yīng)用，動(dòng)能定理反映外力對(duì)物體做的總功與動(dòng)能變化的關(guān)系，要在分析受力的基礎(chǔ)上，確定哪些力對(duì)物體做功，不能遺漏．本題要注意小球的重力要考慮．