Question

5．空間某區(qū)域內(nèi)存在電場，電場線在某豎直平面內(nèi)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)時的速度大小為v₁，方向水平向右，運(yùn)動至B點(diǎn)時的速度大小為v₂，運(yùn)動方向與水平方向之間的夾角為α．若A、B兩點(diǎn)之間的高度差及水平距離均為h，則以下判斷中正確的是（　　）

• A． A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢大小關(guān)系為E_A＜E_B、φ_A＜φ_B
• B． 如果v₂＞v₁，則說明電場力一定做正功
• C． 小球運(yùn)動到B點(diǎn)時所受重力的瞬時功率P=mgv₂
• D． 小球從A運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中電場力做的功為W=$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²-mgh

Answer 1

分析 根據(jù)電場線的疏密判斷場強(qiáng)的大小，由電場線的方向分析電勢的高低．小球運(yùn)動過程中，重力做正功，電場力做功可正可負(fù)．根據(jù)動能定理求解A、B兩點(diǎn)間的電勢差和電場力做功．

解答 解：A、由電場線的疏密可判斷出E_A＜E_B．由電場線的方向可判斷出φ_A＞φ_B．所以E_A＜E_B、φ_A＞φ_B，故A錯誤．
B、在運(yùn)動的過程中，由動能定理得，mgh+qU=$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$，若v₂＞v₁，qU可正可負(fù)，故B錯誤．
C、小球運(yùn)動到B點(diǎn)時所受重力的瞬時功率等于重力與小球豎直方向的分速度的乘積，即P=mgv₂sinα，故C錯誤；
D、由上式得，電場力做功W=qU=$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²-mgh．故D正確．
故選：D

點(diǎn)評 本題首先要掌握電場線兩個意義可判斷場強(qiáng)和電勢的大��；其次根據(jù)動能定理研究曲線運(yùn)動中功的問題．