Question

【題目】在電場(chǎng)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電小球從A點(diǎn)豎直向上拋出，其運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡上A、B兩點(diǎn)在同一水平線上，M為軌跡的最高點(diǎn)，小球拋出時(shí)的動(dòng)能為8.0J，在M點(diǎn)的動(dòng)能為6.0J，不計(jì)空氣的阻力，則（　　）

A.從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)電勢(shì)能減少2J

B.小球水平位移x1與x2的比值1：4

C.小球落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能24J

D.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能有可能小于6J

Answer 1

【答案】D

【解析】

將小球的運(yùn)動(dòng)沿水平和豎直方向正交分解，水平分運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

A．從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)使用動(dòng)能定理得

由于重力做功不為零

從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)電勢(shì)能減少不是2J，故A錯(cuò)誤；

B．對(duì)于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)位移之比為，則小球水平位移x1與x2的比值1：3，故B錯(cuò)誤；

C．設(shè)物體在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為，水平分速度為，豎直分速度為，由豎直方向?qū)ΨQ性可知

對(duì)于水平分運(yùn)動(dòng)

解得

，

故小球落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能

故C錯(cuò)誤；

D．由于運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)有等時(shí)性，設(shè)小球受到電場(chǎng)力為F，重力為G，則有

可知

由下圖得

故

則小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中速度最小時(shí)速度與等效重力垂直，即圖中的P點(diǎn)

故D正確。

故選D。