在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示,小球运动的轨迹上A、B两点...
问题详情:
在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A 点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示,小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点,小球抛出时的动能为8.0J,在M点的动能为6.0J,不计空气的阻力,则( )
A. 从A点运动到M点电势能增加 2J
B. 小球水平位移 x1与 x2 的比值 1:4
C. 小球落到B点时的动能 24J
D. 小球从A点运动到B点的过程中动能有可能小于 6J
【回答】
D
【解析】将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解,水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动,竖直分运动为匀变速直线运动; A.从A点运动到M点过程中,电场力做正功,电势能减小,故A错误;
B.对于初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间间隔内位移之比为1:3,故B错误; C.设物体在B动能为EkB,水平分速度为VBx,竖直分速度为VBy。 由竖直方向运动对称*知
mVBy2=8J
对于水平分运动
Fx1=mVMx2-mVAX2
F(x1+x2)=mVBx2-mVAX2
x1:x2=1:3
解得:
Fx1=6J;
F(x1+x2)=24J
故
EkB=m(VBy2+VBx2)=32J
故C错误;
D.由于合运动与分运动具有等时*,设小球所受的电场力为F,重力为G,则有:
Fx1=6J
Gh=8J
所以:
由右图可得:
所以
则小球从 A运动到B的过程中速度最小时速度一定与等效G’垂直,即图中的 P点,故
故D正确。
故选D。
知识点:专题三 力与物体的曲线运动
题型:选择题
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