Question

如圖所示，在豎直向上的勻強電場中，從傾角為θ的斜面上的M點水平拋出一個帶負電小球，小球的初速度為v₀，最后小球落在斜面上的N點．在已知θ、v₀和小球所受的電場力大小F及重力加速度g的條件下，不計空氣阻力，則下列的判斷正確的是（　　）

• A、由圖可知小球所受的重力大小可能等于電場力
• B、可求出小球落到N點時重力的功率
• C、可求出小球落到N點時速度的大小和方向
• D、可求出小球從M點到N點的過程中電勢能的變化量

Answer 1

分析：小球在運動過程中受重力與電場力作用，做類平拋運動，重力的功率等于重力與豎直分速度的乘積．對小球受力分析、應用牛頓第二定律、類平拋運動的規(guī)律分析答題．

解答：解：
A、小球受到重力和豎直向下的電場力，做類平拋運動，重力與電場力的大小不確定，可能兩者相等，故A正確；
B、C、利用平拋知識有：

y

x

=

vy 2 t

v0t

=

vy

2v0

=tanθ，速度偏向角設(shè)為α，則tanα=

vy

v0

=2tanθ，則得：v_y=2v₀tanθ，小球落到N點時重力的功率為P=mgv_y=2mgv₀tanθ．由于小球的質(zhì)量未知，所以不能小球落到N點時重力的功率．
D、小球從M點到N點的過程中電勢能的變化量△E_P=Fy=F?

v 2 y

2a

，由于加速度a無法求出，所以電勢能的變化量不能求出．故D錯誤；
故選：AC．

點評：類平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動，豎直方向的勻加速運動，熟練應用類平拋運動規(guī)律即可正確解題；電荷在電場中受到的電場力方向與電荷的電性有關(guān)．