Question

19．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，一個質(zhì)量為m、電量為q的小球在該電場中運(yùn)動，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)動至B點(diǎn)時(shí)的速度大小為v₂，運(yùn)動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，則電場力一定做正功
• B． A、B兩點(diǎn)間的電勢差U=$\frac{m（{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}）}{2q}$
• C． 小球由A點(diǎn)運(yùn)動至B點(diǎn)，電場力做的功W=$\frac{m{{v}_{2}}^{2}}{2}$-$\frac{m{{v}_{1}}^{2}}{2}$-mgH
• D． 小球運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)所受重力的瞬時(shí)功率P=mgv₂

Answer 1

分析 v₂＞v₁時(shí)，由于重力做正功，電場力不一定做正功．由動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)間的電勢差U．小球運(yùn)動到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)，小球的動能增大，但由于重力做正功，電場力不一定做正功．故A錯誤．
B、C小球由A點(diǎn)運(yùn)動至B點(diǎn)，由動能定理得：
mgH+W=$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$
得，電場力做功：$W=\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}-mgH$
由電場力做功W=qU得，A、B兩點(diǎn)間的電勢差：U=$\frac{1}{q}$（$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$-mgH）．故B錯誤，C正確．
D、小球運(yùn)動到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錯誤．
故選：C

點(diǎn)評 本題主要是動能定理的應(yīng)用，動能定理反映外力對物體做的總功與動能變化的關(guān)系，要在分析受力的基礎(chǔ)上，確定哪些力對物體做功，不能遺漏．