如图所示,在O点处放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m、电荷量...
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如图所示,在O点处放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示,它与以O为圆心、R为半径的圆 (图中实线表示)相交于B、C两点,O、C在同一水平线上,∠BOC = 30°,A距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点的速度为v,则下列说法正确的是( )
A.小球通过C点的速度大小是
B.小球在B、C两点的电势能不等
C.小球由A点到C点的过程中电势能一直都在减少
D.小球由A点到C点机械能的损失是
【回答】
【*】D
【解析】小球从A点到C点的过程中,电场力总体上做的是负功,重力做正功,由动能定理可以知道电荷在C点的速度小于。B、C两点在同一等势面上,故两点的电势相等,由公式知道,电荷在B、C两点上的电势能相等。小球在从A点到B点的过程中,电场力做负功,电势能增加,从B点到C点的过程中电势能是先增加后减少。小球由A点到C点机械能的损失就是除了重力以外的其他力做的功,即电场力做的功。由动能定理得mgh+ W电 =,则:
W电 ==
即电势能增加了,机械能减少了。应选D。
【点评】带电粒子在电场中的运动,在高考中占有重要的地位,在高考中常以选择题考查对基本概念和基本规律的理解,根据带电粒子的受力情况或运动情况分析其加速度的变化,速度的变化,动能的变化,电势能的变化,或带电粒子所经点的场强的变化,或电势的变化。
物体在重力场中只在重力的作用下,重力势能与动能之和保持不变;带电粒子在电场中只在电场力的作用下,电势能与动能之和保持不变;带电粒子在电场与重力场合成的复合场中,带电粒子的电势能与机械能之和保持不变。
知识点:专题六 电场和磁场
题型:选择题
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