Question

【題目】如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電粒子從A點(diǎn)以豎直向上的初速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，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(guò)程中克服重力做功2.0 J，電場(chǎng)力做功3.0 J，則

A. 粒子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

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(dòng)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(dòng)，豎直受mg向下，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，互不影響．抓住豎直上升到最高點(diǎn)的時(shí)間等于從最高點(diǎn)落回拋出高度的時(shí)間．結(jié)合水平位移關(guān)系求出整個(gè)過(guò)程中電場(chǎng)力做功的大小．從而通過(guò)動(dòng)能定理求出物體折回通過(guò)與A點(diǎn)在同一水平線上的C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大小，電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系，求電勢(shì)能；除重力做功外，其他力做功對(duì)應(yīng)機(jī)械能的變化．

A項(xiàng)：由于粒子受重力，恒定的電場(chǎng)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(dòng)，故A正確；

B項(xiàng)：從A到B粒子在豎直方向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，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(cuò)誤；

C、D項(xiàng)：豎直方向：粒子做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間

水平方向：粒子做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

水平位移：

上升的過(guò)程電場(chǎng)力做功：W1=qEx1

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

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

水平方向的總位移：

全過(guò)程中電場(chǎng)力做功：W2=qEx2=4qEx1=4W1=12J

全過(guò)程中，重力做功為0，根據(jù)動(dòng)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(duì)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。