Question

【題目】質(zhì)量為m的帶正電小球由空中A點(diǎn)無初速度自由下落。t秒末，在小球下落的空間中，加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場。再經(jīng)過t秒，小球又回到A點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力且小球從未落地，重力加速度為g，則

A. 小球所受電場力的大小是4mg

B. 小球回到A點(diǎn)時(shí)的動能是mg2t2

C. 從A點(diǎn)到最低點(diǎn)的距離是

D. 從A點(diǎn)到最低點(diǎn)，小球的電勢能增加了mg2t2

Answer 1

【答案】AC

【解析】小球先做自由下落，然后受電場力和重力向下做勻減速到速度為0，再向上做勻加速回到A點(diǎn)．設(shè)加上電場后小球的加速度大小為a，規(guī)定向下為正方向．整個(gè)過程中小球的位移為0，運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式：，，解得，根據(jù)牛頓第二定律，解得，A正確；小球又回到A點(diǎn)時(shí)，重力做功為零，只有電場力做功，根據(jù)動能定理可得，解得，B錯(cuò)誤；從加上電場后，到最低點(diǎn)所用時(shí)間為，故從A點(diǎn)到最低點(diǎn)的距離是，C正確；根據(jù)題意可知電場力方向向上，從A點(diǎn)到最低點(diǎn)，電場力做負(fù)功，電場力作用位移為，故電勢能增加，D錯(cuò)誤；