Question

質(zhì)量為m的帶正電小球由空中某點(diǎn)自由下落，下落高度h后在整個(gè)空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場，再經(jīng)過相同時(shí)間小球又回到原出發(fā)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，且整個(gè)運(yùn)動過程中小球從未落地，重力加速度為g，則（   ）

A．從加電場開始到小球返回原出發(fā)點(diǎn)的過程中，小球電勢能減少了

B．從加電場開始到小球下落最低點(diǎn)的過程中，小球動能減少了mgh

C．從開始下落到小球運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程中，小球重力勢能減少了

D．小球返回原出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小為

Answer 1

B

解析試題分析：小球先做自由落體運(yùn)動，然后受電場力和重力向下做勻減速到速度為零，再向上做勻加速回到出發(fā)點(diǎn)，設(shè)小球下落高度用了秒，加上電場后小球的加速度大小為，加上電場時(shí)速度為v，規(guī)定向下為正方向，由運(yùn)動學(xué)公式：，解得，由，解得；根據(jù)牛頓第二定律，，得，因此，從加電場開始到小球返回原出發(fā)點(diǎn)的過程中，電場力做功為，根據(jù)電場力做功和電勢能的關(guān)系，可知小球的電勢能的減少量為；從加電場開始到小球下落最低點(diǎn)的過程中，小球動能減少量為；從加電場開始到小球下落最低點(diǎn)的過程中，設(shè)下落高度為，由運(yùn)動學(xué)公式：，解得，從開始下落到小球運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程中，重力做功為，根據(jù)重力做功和重力勢能的關(guān)系，可知小球的重力勢能的減少量為；設(shè)小球返回到原出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度為，由動能定理，可得，解得，所以正確選項(xiàng)為B。
考點(diǎn)：本題考查了做功和能量變化關(guān)系。