Question

1．一個質量為m的帶電小球，在豎直方向的勻強電場中水平拋出，不計空氣阻力，測得小球的加速度大小為$\frac{g}{3}$，方向向下，其中g為重力加速度．則在小球下落h高度的過程中，下列說法正確的是（　�。�

• A． 小球的動能增加$\frac{2}{3}$mgh
• B． 小球的電勢能減小$\frac{2}{3}$mgh
• C． 小球的重力勢能減少$\frac{1}{3}$mgh
• D． 小球的機械能減少$\frac{2}{3}$mgh

Answer 1

分析 題中選項要求判斷小球各種能量的變化多少，則必須分析小球的受力及各力做功情況，然后利用功能關系把各力做功情況與相應的能量變化對應起來，從而做出判斷．

解答 解：A、由牛頓第二定律得知，小球所受的合力 F_合=ma=$\frac{1}{3}$mg，方向向下，根據(jù)動能定理知，小球的動能增加△E_k=F_合h=$\frac{1}{3}$mgh，故A錯誤．
B、由牛頓第二定律得：mg-F=$\frac{1}{3}$mg，解得電場力F=$\frac{2}{3}$mg，且方向豎直向上，則電場力做功 W_電=-Fh=-$\frac{2}{3}$mgh，故小球的電勢能增加$\frac{2}{3}$mgh，故B錯誤．
C、小球在豎直方向上下降h高度時重力做正功mgh，因此，小球的重力勢能減少mgh，故C錯誤．
D、由上知，小球的電勢能增加$\frac{2}{3}$mgh，根據(jù)能量守恒知，小球的機械能減少$\frac{2}{3}$mgh，故D正確．
故選：D．

點評 本題一定要明確功能關系：合外力做功，動能變化（做正功，動能增加；做負功，動能減少）；重力做功，重力勢能變化（做正功，重力勢能減少；做負功，重力勢能增加）；電場力做功，電勢能變化（做正功，電勢能減少；做負功，電勢能增加）；除重力做功外其他力做功，機械能變化．