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
(
v22
-
v21
)

C.小球由A点运动至B点,电场力做的功W=

1
2
m
v22
-
1
2
m
v21
-mgH

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=

1
2
m
v22
-
1
2
m
v21

得,电场力做功:W=

1
2
m
v22
-
1
2
m
v21
-mgH

由电场力做功W=qU得,A、B两点间的电势差:U=

1
q
1
2
m
v22
-
1
2
m
v21
-mgH).故B错误,C正确.

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

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题