地面附近,存在着一有界電場,邊界MN將某空間分成上下兩個區域Ⅰ、Ⅱ,在區域Ⅱ中有豎直向上的勻強電場,在區域Ⅰ中...
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問題詳情:
地面附近,存在着一有界電場,邊界MN將某空間分成上下兩個區域Ⅰ、Ⅱ,在區域Ⅱ中有豎直向上的勻強電場,在區域Ⅰ中離邊界某一高度由靜止釋放一質量為m的帶電小球A,如圖*所示,小球運動的v﹣t圖象如圖乙所示,已知重力加速度為g,不計空氣阻力,則( )
A.在t=2.5s時,小球經過邊界MN
B.小球受到的重力與電場力之比為3:5
C.在小球向下運動的整個過程中,重力做的功與電場力做的功大小相等
D.在小球運動的整個過程中,小球的機械能與電勢能總和先變大再變小
【回答】
解:A、小球進入電場前做自由落體運動,進入電場後受到電場力作用而做減速運動,由圖可以看出,小球經過邊界MN的時刻是t=1s時.故A錯誤.
B、由圖象的斜率等於加速度得小球進入電場前的加速度為a1==v1、進入電場後的加速度大小為a2=,由牛頓第二定律得:
mg=ma1=mv1…①
F﹣mg=ma2
得電場力:F=mg+ma2=…②
由①②得重力mg與電場力F之比為3:5.故B正確.
C、整個過程中,動能變化量為零,根據動能定理,整個過程中重力做的功與電場力做的功大小相等.故C正確.
D、整個過程中,小球具有兩種形式的能:機械能與電勢能,根據能量守恆定律得知,它們的總和不變.故D錯誤.
故選BC
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:多項選擇