地面附近,存在着一有界电场,边界MN将某空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ,在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场,在区域Ⅰ中...
问题详情:
地面附近,存在着一有界电场,边界MN将某空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ,在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场,在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A,如图*所示,小球运动的v﹣t图象如图乙所示,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A.在t=2.5s时,小球经过边界MN
B.小球受到的重力与电场力之比为3:5
C.在小球向下运动的整个过程中,重力做的功与电场力做的功大小相等
D.在小球运动的整个过程中,小球的机械能与电势能总和先变大再变小
【回答】
解:A、小球进入电场前做自由落体运动,进入电场后受到电场力作用而做减速运动,由图可以看出,小球经过边界MN的时刻是t=1s时.故A错误.
B、由图象的斜率等于加速度得小球进入电场前的加速度为a1==v1、进入电场后的加速度大小为a2=,由牛顿第二定律得:
mg=ma1=mv1…①
F﹣mg=ma2
得电场力:F=mg+ma2=…②
由①②得重力mg与电场力F之比为3:5.故B正确.
C、整个过程中,动能变化量为零,根据动能定理,整个过程中重力做的功与电场力做的功大小相等.故C正确.
D、整个过程中,小球具有两种形式的能:机械能与电势能,根据能量守恒定律得知,它们的总和不变.故D错误.
故选BC
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:多项选择
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