质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落,在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t秒小球又回到A点,不计空气阻力且小球从未落地,重力加速度为g,则()A

◎ 题目

质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落,在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t秒小球又回到A点,不计空气阻力且小球从未落地,重力加速度为g,则(   )
A.整个过程中小球电势能改变了2mg2t2/3
B.从A点到最低点小球重力势能变化了2mg2t2/3
C.从加电场开始到小球运动到最低点时电势能改变了2mg2t2/3
D.从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了mg2t2

◎ 答案

BC

◎ 解析

试题分析:

A、B小球先做自由落体运动,后做匀减速运动,两个过程的位移大小相等、方向相反,
设电场强度大小为E,加电场后小球的加速度大小为a,取竖直向下方向为正方向,则由gt2/2=-(vt-  at2/)

又v=gt
解得 a=3g,则小球回到A点时的速度为v′=v-at=-2gt
整个过程中小球速度增量的大小为△v=v′-v=-3gt,速度增量的大小为3gt,
由牛顿第二定律得
  a= (qE-mg)/ m ,联立解得,qE=4mg
△?=qE? gt2/2=2mg2t2.故A错误,
B、设从A点到最低点的高度为h,根据动能定理得
   mgh-qE(h-  gt2/2)=0
解得,h=gt2/2
从A点到最低点小球重力势能减少了△Ep=mgh= 2mg2t2 /3 ,B正确;
C、D、从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减少了△Ek= m(gt)2/2.故C正确.故D错误。
故选BC

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落,在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t秒小球又回到A点,不计空气阻力且小球从未落地,重力加速度为g,则()A…”主要考查了你对  【能量转化与守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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