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
(
v22
-
v21
)

D.小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为

1
2m
v22
-
1
2
m
v21
-mgh

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=

1
2
m
v22
-
1
2
m
v21
,若v2>v1,qU可正可负,故B错误.

C、由B得,A、B两点间的电势差U=

1
q
1
2
m
v22
-
1
2
m
v21
-mgh
)≠
m
2q
v22
-
v21
),可见C选项未考虑重力做功,故C错误;

D、由上式得,电场力做功W=qU=

1
2
m
v22
-
1
2
m
v21
-mgh.故D正确.

故选D

单项选择题
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