问题详情:
如图所示,一带电小球从A处竖直向上进入一水平方向的匀强电场中,进入电场时小球的动能为4J,运动到最高点B时小球的动能为5J,则小球运动到与A点在同一水平面上的C点(图中未画出)时( )
A.带电小球在AB段和BC段水平位移之比为1:3
B.带电小球的运动轨迹为抛物线
C.小球运动到与A点在同一水平面上的C点时的动能为14J
D.小球运动到与A点在同一水平面上的C点时的动能为19J
【回答】
考点:电势差与电场强度的关系;电场强度.
专题:电场力与电势的*质专题.
分析:1.水平受Eq向右,一直做初速度为0的匀加速直线运动,竖直受mg向下,做竖直上抛运动,互不影响.
2.竖直上升到最高点的时间等于从最高点落回抛出高度的时间.
3.根据竖直上抛和匀加速直线运动的特点即可解题.
解答: 解:A、小球的竖直分运动是竖直上抛运动,竖直上升到最高点的时间等于从最高点落回抛出高度的时间;
水平分运动是初速度为零的匀加速直线运动,故带电小球在AB段和BC段水平位移之比为1:3;故A正确;
B、小球的竖直分运动是竖直上抛运动,水平分运动是初速度为零的匀加速直线运动,合运动是类似斜抛运动,故轨迹是抛物线,故B正确;
CD、竖直方向:粒子做竖直上抛运动,则运动时间t1=
水平方向:粒子做初速度为零的匀加速直线运动.
水平位移:x1=a
上升的过程电场力做功:W1=qEx1
最高点时,水平方向的速度为0,故小球的动能与电场力做的功相等,即:W1=5J
下降的过程中,竖直方向做自由落体运动,与竖直上抛是对称的所以下降的时间:t2=t1
水平方向的总位移:x2=a(t1+t2)2=a•4=4x1
全过程中电场力做功:W2=qEx2=4qEx1=4W1=20J
全过程中,重力做功为0,根据动能定理:W2=EK末﹣EK初
所以:EK末=EK初+W2=24J
故C错误,D错误;
故选:AB.
点评:本题主要注意不一定求动能就把速度求出来,有时只需要知道速度之比即可,难度适中.
知识点:电势差与电场强度的关系
题型:多项选择