Question

（2011?閘北區(qū)二模）如圖所示，空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m的小球沿虛線作直線運(yùn)動(dòng)，軌跡上A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為H，重力加速度為g，則在小球從B到A的過程中（　　）

A．靜電力對(duì)小球做功-mgH

B．小球的動(dòng)能保持不變

C．小球的機(jī)械能增加mgH

D．小球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能的和增加mgH

Answer 1

分析：先由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷出小球的受力情況（受重力和電場(chǎng)力作用，且大小相等），再根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒以及重力和電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)即可判斷各選項(xiàng)的正誤．

解答：解：
A、小球沿虛線作直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明小球受到的重力和電場(chǎng)力平衡，電場(chǎng)力豎直向上，小球向上運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)力做正功，大小為mgh．所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤．
B、小球從B到A的過程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合外力對(duì)小球所做的功為零，所以小球的動(dòng)能保持不變．選項(xiàng)B正確．
C、小球從B到A的過程中，小球要克服重力做功，AB兩點(diǎn)間的豎直高度是H，所以重力勢(shì)能增加mgH，選項(xiàng)C正確．
D、小球從B到A的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加．選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
故選BC．

點(diǎn)評(píng)：帶電粒子在電場(chǎng)和重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分為兩種情況：
一是做直線運(yùn)動(dòng)：當(dāng)電場(chǎng)力和重力在同一條直線，且速度也在這一直線上時(shí)，粒子將做直線運(yùn)動(dòng)，若重力和電場(chǎng)力平衡，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止．解決此類問題常用的方法是運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和牛頓第二定律，也可用能量的觀點(diǎn)來(lái)分析解決．
二是做曲線運(yùn)動(dòng)，常出現(xiàn)的是類平拋運(yùn)動(dòng)．用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)解決此類問題．
該題主要是考察了電場(chǎng)力和重力做功的特點(diǎn)，它們做功都與路徑無(wú)關(guān)，重力做功與始末位置的高度差有關(guān)，電場(chǎng)力做功與始末位置間的電勢(shì)差有關(guān)．