Question

3．如圖所示，在絕緣的斜面上方存在著水平向右的勻強電場，斜面上的帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過程中動能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8J，重力做功24J，則以下判斷正確的是（　　）

• A． 金屬塊帶負電荷
• B． 金屬塊的機械能守恒
• C． 金屬塊克服電場力做功8J
• D． 金屬塊的電勢能增加4J

Answer 1

分析 在金屬塊滑下的過程中動能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，根據動能定理求出電場力做功．知道電場力做功量度電勢能的改變．知道重力做功量度重力勢能的改變．

解答 解：在金屬塊滑下的過程中動能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8J，重力做功24J，根據動能定理得：
W_總=W_G+W_電+W_f=△E_K
解得電場力做功為：W_電=-4J
A、由于金屬塊下滑，電場力做負功，所以電場力應該水平向右，所以金屬塊帶正電荷．故A錯誤；
B、在金屬塊滑下的過程中重力做功24J，重力勢能減小24J，動能增加了12J，所以金屬塊的機械能減少12J，機械能不守恒；故B錯誤．
C、金屬塊克服電場力做功4J，故C錯誤；
D、金屬塊克服電場力做功4J，金屬塊的電勢能增加4J．故D正確．
故選：D．

點評 本題考查帶電粒子在電場運動時的功能關系問題，解這類問題的關鍵要熟悉功能關系，也就是什么力做功量度什么能的變化，并能建立定量關系．