问题
选择题
空间某区域内存在电场,电场线在某竖直平面内的分布如图所示.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.若A、B两点之间的高度差为h,水平距离为S,则以下判断中正确的是( )
A.A、B两点的电场强度和电势大小关系为EA<EB、φA<φB
B.如果v2>v1,则说明电场力一定做正功
C.A、B两点间的电势差为
(m 2q
-v 22
)v 21
D.小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为1 2m
-v 22
m1 2
-mghv 21
答案
A、由电场线的疏密可判断出EA<EB.由电场线的方向可判断出φA>φB.所以EA<EB、φA>φB,故A错误.
B、在运动的过程中,由动能定理得,mgh+qU=
m1 2
-v 22
m1 2
,若v2>v1,qU可正可负,故B错误.v 21
C、由B得,A、B两点间的电势差U=
(1 q
m1 2
-v 22
m1 2
-mgh)≠v 21
(m 2q
-v 22
),可见C选项未考虑重力做功,故C错误;v 21
D、由上式得,电场力做功W=qU=
m1 2
-v 22
m1 2
-mgh.故D正确.v 21
故选D