带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中,如图所示,经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为v0,则正确的有( )A. 电场力与重力大小不相等B. 粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小C. 电场力所做的功一定等于重力做的功的负值D. 电势能的减小一定等于重力势能的增大
问题描述:
带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中,如图所示,经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为v0,则正确的有( )
A. 电场力与重力大小不相等
B. 粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小
C. 电场力所做的功一定等于重力做的功的负值
D. 电势能的减小一定等于重力势能的增大
答
A、B、将粒子的运动分解成水平方向与竖直方向,水平方向做匀加速直线运动,竖直方向做匀减速直线运动,根据分运动的等时性和运动学公式可得:水平位移为:x=0+v02t,竖直位移为:y=v0+02t,可得水平方向与竖直方向位...
答案解析:带电粒子在重力与电场力共同作用下,从A点到B点过程中,竖直方向重力做负功,导致速度减小;水平方向电场力做正功,导致速度增大.同时根据动能定理可知,重力做功与电场力做功的关系.粒子运动的水平位移大小与竖直方向的位移大小,是由重力与电场力大小决定,从而可判定电势能与机械能变化的关系.
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动.
知识点:本题是复合场中曲线运动问题,由于重力与电场力都是恒力,运用运动的分解法处理是惯用的方法,分析时要抓住两个分力的等时性,由运动学公式、动能定理等力学规律研究.