真空中存在空间范围足够大、水平方向的匀强电场.若将一带正电油滴在电场中的A点以一定的初速度竖直向上抛出,途经最高点B及与A点同一水平面的C点.已知该油滴受到的电
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真空中存在空间范围足够大、水平方向的匀强电场.若将一带正电油滴在电场中的A点以一定的初速度竖直向上抛出,途经最高点B及与A点同一水平面的C点.已知该油滴受到的电场力与重力大小相等,假设在运动过程中油滴的电量保持不变,空气阻力忽略不计,则在下列对带电油滴运动的描述中正确的是( )A.在运动过程中机械能守恒 | B.在A、B两点的动能相等 | C.在A点的动能是C点的四分之一 | D.A到B过程中电势能的变化量与B到C过程中电势能的变化量相等 |
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答案
A、在运动的过程中,除重力以外,还有电场力做功,所以机械能不守恒.故A错误. B、小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动,在竖直方向上做竖直上抛运动.因为电场力与重力相等,所以两个分运动的加速度大小相等,在上升到最高点的过程中,竖直方向上分速度为零,根据运动学公式知,两个分运动的位移相等,所以重力做负功和电场力做正功大小相等,根据动能定理,做功的代数和为零,所以动能变化为零,即A、B动能相等.故B正确. C、在水平方向,A到B与B到C的时间相等,则A到B的水平位移是B到C的水平位移的三分之一,因为A到B重力做负功和电场力做正功大小相等,所以A到C电场力做功时A到B重力做功的4倍,根据动能定理知,在A点动能是C点的五分之一.故C错误. D、A到B的水平位移是B到C的水平位移的三分之一,则电场力做功为1:3,所以电势能变化量不等.故D错误. 故选C. |
举一反三
从地面以初速度V0竖直向上抛出一物体,不计空气阻力,物体上升到某一高度时,其重力势能恰好是动能的2倍,此高度为(以地面为零势能面)( ) |
下列说法正确的是( )A.一个物体匀速运动时,它的机械能一定守恒 | B.一个物体所受的合外力不为零时,它的机械能可能守恒 | C.一个物体所受合外力的功为零时,它一定保持静止或匀速直线运动状态 | D.重力对一个物体做正功,物体的重力势能一定减小,动能不一定增加 |
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对于以下列举的各个实例中(均不计空气阻力),哪种情况机械能是不守恒的?( )A.
小球在平抛运动过程中 | B.
小球沿光滑曲面下滑的过程 | C.
拉着物体沿光滑的斜面匀速上升 | D.
小球自由摆动的过程中 |
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关于机械能是否守恒的叙述,正确的是( )A.作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 | B.作匀变速运动的物体机械能可能守恒 | C.除重力和弹簧的弹力之外的外力对系统做功的代数和为零时,系统的机械能一定守恒 | D.只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒 |
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起重机通过钢丝绳吊着质量是 m 的重物升高h 的过程中,下列说法正确的是( )A.起重机对重物所做的功等于重物机械能的增量 | B.合力对重物所做的功等于重物机械能的增量 | C.合力对重物所做的功等于重物动能的增量 | D.重物克服重力所做的功等于重物的重力势能的增量 |
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