在電場方向水平向右的勻強電場中,一帶電小球從A點豎直向上丟擲,其運動的軌跡如圖所示,小球運動的軌跡上A、B兩點...
問題詳情:
在電場方向水平向右的勻強電場中,一帶電小球從A 點豎直向上丟擲,其運動的軌跡如圖所示,小球運動的軌跡上A、B兩點在同一水平線上,M為軌跡的最高點,小球丟擲時的動能為8.0J,在M點的動能為6.0J,不計空氣的阻力,則( )
A. 從A點運動到M點電勢能增加 2J
B. 小球水平位移 x1與 x2 的比值 1:4
C. 小球落到B點時的動能 24J
D. 小球從A點運動到B點的過程中動能有可能小於 6J
【回答】
D
【解析】將小球的運動沿水平和豎直方向正交分解,水平分運動為初速度為零的勻加速直線運動,豎直分運動為勻變速直線運動; A.從A點運動到M點過程中,電場力做正功,電勢能減小,故A錯誤;
B.對於初速度為零的勻加速直線運動,在連續相等的時間間隔內位移之比為1:3,故B錯誤; C.設物體在B動能為EkB,水平分速度為VBx,豎直分速度為VBy。 由豎直方向運動對稱*知
mVBy2=8J
對於水平分運動
Fx1=mVMx2-mVAX2
F(x1+x2)=mVBx2-mVAX2
x1:x2=1:3
解得:
Fx1=6J;
F(x1+x2)=24J
故
EkB=m(VBy2+VBx2)=32J
故C錯誤;
D.由於合運動與分運動具有等時*,設小球所受的電場力為F,重力為G,則有:
Fx1=6J
Gh=8J
所以:
由右圖可得:
所以
則小球從 A運動到B的過程中速度最小時速度一定與等效G’垂直,即圖中的 P點,故
故D正確。
故選D。
知識點:專題三 力與物體的曲線運動
題型:選擇題
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