问题
选择题
空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图所示,一个质量为m、电量为q的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为v2,运动方向与水平方向之间的夹角为α,A、B两点之间的高度差与水平距离均为H,则以下判断中正确的是( )
A.若v2>v1,则电场力一定做正功
B.A、B两点间的电势差U=
(m 2q
-v 22
)v 21
C.小球由A点运动至B点,电场力做的功W=
m1 2
-v 22
m1 2
-mgHv 21
D.小球运动到B点时所受重力的瞬时功率P=mgv2

答案
A、若v2>v1时,小球的动能增大,但由于重力做正功,电场力不一定做正功.故A错误.
B、C小球由A点运动至B点,由动能定理得:
mgH+W=
m1 2
-v 22
m1 2 v 21
得,电场力做功:W=
m1 2
-v 22
m1 2
-mgHv 21
由电场力做功W=qU得,A、B两点间的电势差:U=
(1 q
m1 2
-v 22
m1 2
-mgH).故B错误,C正确.v 21
D、小球运动到B点时所受重力与速度方向不同,则其重力的瞬时功率P=mgv2sinα.故D错误.
故选C