如圖所示,在O點處放置一個正電荷。在過O點的豎直平面內的A點,自由釋放一個帶正電的小球,小球的質量爲m、電荷量...
問題詳情:
如圖所示,在O點處放置一個正電荷。在過O點的豎直平面內的A點,自由釋放一個帶正電的小球,小球的質量爲m、電荷量爲q。小球落下的軌跡如圖中虛線所示,它與以O爲圓心、R爲半徑的圓 (圖中實線表示)相交於B、C兩點,O、C在同一水平線上,∠BOC = 30°,A距離OC的豎直高度爲h。若小球通過B點的速度爲v,則下列說法正確的是( )
A.小球通過C點的速度大小是
B.小球在B、C兩點的電勢能不等
C.小球由A點到C點的過程中電勢能一直都在減少
D.小球由A點到C點機械能的損失是
【回答】
【*】D
【解析】小球從A點到C點的過程中,電場力總體上做的是負功,重力做正功,由動能定理可以知道電荷在C點的速度小於。B、C兩點在同一等勢面上,故兩點的電勢相等,由公式知道,電荷在B、C兩點上的電勢能相等。小球在從A點到B點的過程中,電場力做負功,電勢能增加,從B點到C點的過程中電勢能是先增加後減少。小球由A點到C點機械能的損失就是除了重力以外的其他力做的功,即電場力做的功。由動能定理得mgh+ W電 =,則:
W電 ==
即電勢能增加了,機械能減少了。應選D。
【點評】帶電粒子在電場中的運動,在高考中佔有重要的地位,在高考中常以選擇題考查對基本概念和基本規律的理解,根據帶電粒子的受力情況或運動情況分析其加速度的變化,速度的變化,動能的變化,電勢能的變化,或帶電粒子所經點的場強的變化,或電勢的變化。
物體在重力場中只在重力的作用下,重力勢能與動能之和保持不變;帶電粒子在電場中只在電場力的作用下,電勢能與動能之和保持不變;帶電粒子在電場與重力場合成的複合場中,帶電粒子的電勢能與機械能之和保持不變。
知識點:專題六 電場和磁場
題型:選擇題
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