Question

4．一個(gè)質(zhì)量為m的帶負(fù)電的小球，在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中以水平速度拋出．小球運(yùn)動(dòng)的加速度方向豎直向下，大小為$\frac{g}{3}$，小球在豎直方向下落高度H，以下說(shuō)法中正確是（　�。�

• A． 小球的動(dòng)能增加了$\frac{2mgH}{3}$
• B． 小球的機(jī)械能減少了$\frac{2mgH}{3}$
• C． 小球的重力勢(shì)能減少了$\frac{mgH}{3}$
• D． 電勢(shì)能增加了$\frac{mgH}{3}$

Answer 1

分析 小球受重力和電場(chǎng)力作用，根據(jù)小球的加速度求出電場(chǎng)力的大�。�通過(guò)合力做功得出小球動(dòng)能的變化量，通過(guò)電場(chǎng)力做功得出小球電勢(shì)能的變化量，通過(guò)重力做功得出小球重力勢(shì)能的變化量，根據(jù)除重力以外其它力做功得出小球機(jī)械能的變化量．

解答 解：A、小球受重力和電場(chǎng)力兩個(gè)力作用，根據(jù)牛頓第二定律知，小球所受的合力為F_合=ma=$\frac{1}{3}$mg，方向豎直向下，根據(jù)動(dòng)能定理，合力做功等于動(dòng)能的增加量，合力做功為_合=$\frac{1}{3}$mgh，則小球動(dòng)能增加$\frac{1}{3}$mgh，故A錯(cuò)誤．
B、除重力以外其它力做功等于機(jī)械能的增加量，所以電場(chǎng)力做功W_電=-$\frac{2}{3}$mgh，則知小球的機(jī)械能減小$\frac{2}{3}$mgh．故B正確．
C、小球高度下降，重力做正功，重力勢(shì)能減�。�該過(guò)程中重力做功為mgh，則重力勢(shì)能減小了mgh．故C錯(cuò)誤．
D、由mg-F_電=ma，則得電場(chǎng)力為F_電=$\frac{2}{3}$mg，方向豎直向上，電場(chǎng)力做功為W_電=-F_電h=-$\frac{2}{3}$mgh，則小球的電勢(shì)能增加$\frac{2}{3}$mgh．故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握常見(jiàn)的功與能關(guān)系，知道合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，除重力以外其它做功與機(jī)械能變化的關(guān)系，重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系．