Question

如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的油滴以初速v₀從P點(diǎn)斜向上進(jìn)入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，傾斜角θ=45°，若油滴到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度大小仍為v₀，則（　�。�

A．油滴到最高點(diǎn)時(shí)速度方向斜向上

B．油滴到最高點(diǎn)時(shí)速度方向水平向左

C．油滴重力大于電場(chǎng)力

D．油滴電勢(shì)能先增大后減小，機(jī)械能先減小后增大

Answer 1

分析：帶負(fù)電粒子電場(chǎng)力水平向左，但是豎直方向會(huì)到達(dá)最高點(diǎn)C，所以粒子所受的重力作用一定不能忽略，粒子在電場(chǎng)力與重力作用運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理解得結(jié)果．

解答：解：對(duì)粒子受力分析，受豎直向下重力和水平向左的電場(chǎng)力，
粒子僅在重力與電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，直到運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，此過程初動(dòng)能與末動(dòng)能已知且相同，設(shè)粒子升高的高度為h，粒子的初末位置間的電壓為U_PQ，粒子的帶電量為-q，
由動(dòng)能定理得：-qU_PQ-mgh=

1

2

mv₀²-

1

2

mv₀²
解得：U_PQ=-

mgh

q

由于U_PQ＜0，即U_P＜U_Q，說明Q點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)，即帶電粒子應(yīng)在P點(diǎn)的左上方，
A、當(dāng)油滴到最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向的速度為零，此時(shí)速度方向水平向左，故A錯(cuò)誤，B正確．
C、若重力大于電場(chǎng)力，則最高點(diǎn)在P點(diǎn)的右側(cè)，此時(shí)的速度應(yīng)該小于v₀，故C錯(cuò)誤；
D、電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，則導(dǎo)致油滴電勢(shì)能先增大后減小，因而機(jī)械能先減小后增大，故D正確；
故選：BD．

點(diǎn)評(píng)：此題解決的關(guān)鍵是先判斷粒子是否受到重力作用，因?yàn)榱Ｗ拥闹亓υ谟行╊}目中可以忽略，還有一些題目重力不能忽略．