(2008•滨州三模)一个质量为m的带电小球,在存在匀强电场的空间以某一水平初速抛出,小球运动时的加速度大小为g/3,加速度方向竖直向下,则小球在竖直方向上下降H高度时( )A. 小球的机械能减少了mgH/3B. 小球的动能增加了mgH/3C. 小球的动能增加2mgH/3D. 小球的重力势能减少了mgH
问题描述:
(2008•滨州三模)一个质量为m的带电小球,在存在匀强电场的空间以某一水平初速抛出,小球运动时的加速度大小为g/3,加速度方向竖直向下,则小球在竖直方向上下降H高度时( )
A. 小球的机械能减少了mgH/3
B. 小球的动能增加了mgH/3
C. 小球的动能增加2mgH/3
D. 小球的重力势能减少了mgH
答
由牛顿第二定律得:mg-F=
mg 3
解知小球受到的电场力F=
,且方向竖直向上.2mg 3
小球在竖直方向上下降H高度时重力做正功W1=mgH,因此,小球的重力势能减少mgH,故D正确.
除重力做功外,电场力做负功W2=-
,因此,小球的机械能减少2mgH 3
,故A错误. 2mgH 3
合力的功W1+W2=
,由动能定理知小球的动能增加mgH 3
,故B正确,C错误.mgH 3
故选B、D.
答案解析:题中选项要求判断小球各种能量的变化多少,则必须分析小球的受力及各力做功情况,然后利用功能关系把各力做功情况与相应的能量变化对应起来,从而做出判断.
考试点:带电粒子在混合场中的运动.
知识点:本题一定要明确功能关系:合外力做功,动能变化(做正功,动能增加;做负功,动能减少);重力做功,重力势能变化(做正功,重力势能减少;做负功,重力势能增加);电场力做功,电势能变化(做正功,电势能减少;做负功,电势能增加);除重力做功外其他力做功,机械能变化(做正功,机械能增加;做负功,机械能减少).同时,各力做了多少功,对应的能量变化多少.