Question

如圖所示，在O點(diǎn)處放置一個(gè)正電荷。在過(guò)O點(diǎn)的豎直平面內(nèi)的A點(diǎn)，自由釋放一個(gè)帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q。小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與以O為圓心、R為半徑的圓 (圖中實(shí)線表示)相交于B、C兩點(diǎn)，O、C在同一水平線上，∠BOC = 30°，A距離OC的豎直高度為h。若小球通過(guò)B點(diǎn)的速度為v，則下列說(shuō)法正確的是（    ）

A．小球通過(guò)C點(diǎn)的速度大小是

B．小球在B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能不等

C．小球由A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能一直都在減少

D．小球由A點(diǎn)到C點(diǎn)機(jī)械能的損失是

Answer 1

【答案】D

【解析】小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力總體上做的是負(fù)功，重力做正功，由動(dòng)能定理可以知道電荷在C點(diǎn)的速度小于。B、C兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，故兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，由公式知道，電荷在B、C兩點(diǎn)上的電勢(shì)能相等。小球在從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能是先增加后減少。小球由A點(diǎn)到C點(diǎn)機(jī)械能的損失就是除了重力以外的其他力做的功，即電場(chǎng)力做的功。由動(dòng)能定理得mgh+ W_電 =，則：

W_電 ==

即電勢(shì)能增加了，機(jī)械能減少了。應(yīng)選D。

【點(diǎn)評(píng)】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，在高考中占有重要的地位，在高考中常以選擇題考查對(duì)基本概念和基本規(guī)律的理解，根據(jù)帶電粒子的受力情況或運(yùn)動(dòng)情況分析其加速度的變化，速度的變化，動(dòng)能的變化，電勢(shì)能的變化，或帶電粒子所經(jīng)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的變化，或電勢(shì)的變化。

物體在重力場(chǎng)中只在重力的作用下，重力勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變；帶電粒子在電場(chǎng)中只在電場(chǎng)力的作用下，電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變；帶電粒子在電場(chǎng)與重力場(chǎng)合成的復(fù)合場(chǎng)中，帶電粒子的電勢(shì)能與機(jī)械能之和保持不變。