Question

質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體處于豎直向上的勻強(qiáng)電場中，現(xiàn)將物體從距地面h高處以一定的初速度豎直下拋，物體以g/4的加速度勻加速下落，已知?jiǎng)驈?qiáng)電場的場強(qiáng)E=mg/4q．則物體從拋出到落到地面的過程中（　�。�

A．物體與周圍空氣組成的系統(tǒng)內(nèi)能增加了 mgh 4

B．物體的機(jī)械能少 mgh 4

C．物體的重力勢能減少mgh/4，電勢能減少 mgh 4

D．物體的動(dòng)能增加了 mgh 4

Answer 1

A、物體克服除重力、電場力之外的其它力做多少功，系統(tǒng)的機(jī)械能和電勢能的總和就減少多少，即物體和周圍空氣組成的系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少，而mg-qE-F_其=ma，則F_其=mg-qE-ma=mg-

1

4

mg-

1

4

mg=

1

2

mg，故有物體克服除重力、電場力之外的其它力做的功W=

1

2

mgh，所以物體和周圍空氣組成的系統(tǒng)的內(nèi)能增加

1

2

mgh．故A錯(cuò)誤．
B、設(shè)物體所受的除重力之外的力的大小為f，mg-f=ma，則f=mg-ma=

3

4

mg，故物體機(jī)械能的減少量為△E=fh=

3

4

mgh，故B錯(cuò)誤．
C、重力對物體所做的功等于物體重力勢能的減少量，故物體重力勢能的減少量△E_P=mgh；電場力對物體所做的功等于電勢能的減少量，故物體電勢能的減少量△E_P電=-qEh=-q×

mg

4q

×h=-

1

4

mgh，負(fù)號表示物體的電勢能增加，故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)牛頓第二定律可有F_合=ma=m×

1

4

g=

1

4

mg，根據(jù)動(dòng)能定理有F_合h=△E_K，故有△E_K=F_合h=

1

4

mgh，即動(dòng)能增加

1

4

mgh，故D正確．
故選D．