Question

5．質(zhì)量為m的帶電小球，在存在勻強(qiáng)電場(chǎng)的空間以一水平初速拋出，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為$\frac{2g}{3}$，方向豎直向下，對(duì)于小球在豎直方向下降H高的過程中，下列說法正確的是（　　）

• A． 小球重力勢(shì)能減少了mgH
• B． 小球動(dòng)能增加了$\frac{2mgH}{3}$
• C． 小球電勢(shì)能增加了$\frac{mgH}{3}$
• D． 小球機(jī)械能減少了$\frac{2mgH}{3}$

Answer 1

分析 小球的加速度方向豎直向下，大小為$\frac{2g}{3}$＜g，則電場(chǎng)力豎直向上，由牛頓第二定律可求出其大小，電場(chǎng)力做功多少，機(jī)械能就減少多少．重力做功mgH，可知小球的重力勢(shì)能減少mgH．
求出合力做功，即等于小球動(dòng)能的增加量．電場(chǎng)力做功多少，小球的電勢(shì)能就減小多少

解答 解：A、重力做的功W=mgH，可知小球的重力勢(shì)能減少mgH．故A正確；
B、小球豎直分位移為H的過程中，合力做功為：${W}_{合}=maH=\frac{2}{3}mgH$
則由動(dòng)能定理得知，小球的動(dòng)能增加了$\frac{2}{3}mgH$，故B正確；
C、由題分析得知，電場(chǎng)力方向豎直向上，大小為設(shè)F，由mg-F=ma得：$F=\frac{1}{3}mg$，
電場(chǎng)力做功為：${W}_{電}=-FH=-\frac{1}{3}mgH$
則小球的電勢(shì)能增加了$\frac{1}{3}mgH$，機(jī)械能減小了$\frac{1}{3}mgH$．故C正確，D錯(cuò)誤
故選：ABC

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)幾對(duì)常見的功能關(guān)系的理解和掌握情況：機(jī)械能的變化等于除了重力以外的力做功．重力勢(shì)能減少等于重力做功，動(dòng)能的變化等于合力做功，電勢(shì)能減少等于電場(chǎng)力做功