质量为m、电量为q的带正电小球由空中A点无初速度自由下落,在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t...
问题详情:
质量为 m、电量为 q 的带正电小球由空中 A 点无初速度自由下落,在 t 秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过 t 秒小球又回到 A 点,不计空气阻力且小球从未落地。已知重力加速度为 g,则( )
A.电场强度的大小为
B.整个过程中小球动量增加了 2mgt
C.从 A 点到最低点小球重力势能减少了
D.整个过程中小球电势能减少了mg2t2
【回答】
C
【详解】
A.小球先做自由落体运动,后做匀减速运动,两个过程的位移大小相等、方向相反。设电场强度大小为E,加电场后小球的加速度大小为a,取竖直向下方向为正方向
解得
由牛顿第二定律得
解得
场强为
A错误;
B.则小球回到A点时的速度为
整个过程中小球速度增量的大小为
整个过程中小球动量增量
B错误;
C.设从A点到最低点的高度为h,根据动能定理得
解得
从A点到最低点小球重力势能减少了
C正确;
D.电势能减小
D错误。
故选C。
知识点:重力势能
题型:选择题