Question

1．如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中P處由靜止下落一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），電場(chǎng)豎直向下，電場(chǎng)強(qiáng)度為E．在P的正下方h處由一水平彈性絕緣擋板S（擋板不影響電場(chǎng)的分布），擋板S處的電勢(shì)為零．小球每次與擋板相碰后電量減小到碰前的k倍（k＜1），而碰撞過程中小球的機(jī)械能不損失，即碰撞前后小球的速度大小不變，方向相反．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 小球在返回過程中，經(jīng)過同一點(diǎn)的動(dòng)能比下降時(shí)小
• B． 小球在返回過程中，經(jīng)過同一點(diǎn)的加速度比下降時(shí)大
• C． 小球第一次與擋板相碰后所能達(dá)到最大高度時(shí)的電勢(shì)能小于Eqh
• D． 小球第一次與擋板相碰后所能達(dá)到的最大高度小于h

Answer 1

分析 電場(chǎng)力做功量度電勢(shì)能的變化．電勢(shì)能具有相對(duì)性，知道擋板S處的電勢(shì)為零，能求其他位置的電勢(shì)能．根據(jù)動(dòng)能定理研究從P處到擋板，再?gòu)膿醢宓阶罡唿c(diǎn)．

解答 解：A、小球返回過程中，電量減小，經(jīng)過同一點(diǎn)的電勢(shì)能減小，由能量守恒知．經(jīng)過同一點(diǎn)的動(dòng)能比下降時(shí)大，故A錯(cuò)誤；
B、小球在下降時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，得${a}_{1}^{\;}=\frac{qE-mg}{m}=\frac{qE}{m}-g$
返回過程中，根據(jù)牛頓第二定律，有${a}_{2}^{\;}=\frac{q′E+mg}{m}=\frac{q′E}{m}+g$，返回過程電量減小，返回經(jīng)過同一點(diǎn)加速度可能與下降時(shí)相等、也可能比下降時(shí)大或比下降時(shí)小，故B錯(cuò)誤；
C、與擋板相碰后所能達(dá)到最大高度大于h，與擋板相碰后所能達(dá)到最大高度位置小球重力勢(shì)能大于初始位置P小球的重力勢(shì)能，而在最高點(diǎn)小球的電勢(shì)能和重力勢(shì)能和不變，所以小球第一次與擋板相碰后所能達(dá)到最大高度時(shí)的電勢(shì)能小于Eqh，故C正確．
D、因?yàn)榕鲎埠笮∏虻碾姾闪繙p少，由總能量守恒知，與擋板相碰后所能達(dá)到最大高度大于h，故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 求解某個(gè)位置電勢(shì)能可以從電場(chǎng)力做功求解，也可以從電勢(shì)和電荷量的乘積求解．抓住運(yùn)動(dòng)過程中小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能、電勢(shì)能和不變．