Question

【题目】地面附近存在着一有界电场，边界MN将某空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有向上的匀强电场，在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A，如图甲所示，小球运动的v－t图像如图乙所示，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则(　　)

A. 在t＝2.5 s时，小球经过边界MN

B. 小球受到的重力与电场力之比为3∶5

C. 在小球向下运动的整个过程中，重力做的功与电场力做的功大小相等

D. 在小球运动的整个过程中，小球的机械能与电势能总和先变大再变小

Answer 1

【答案】BC

【解析】A. 小球进入电场前做自由落体运动，进入电场后受到电场力作用而做减速运动，由图可以看出，小球经过边界MN的时刻是t=1s时。故A错误；

B. 由图象的斜率等于加速度得小球进入电场前的加速度为a1=v1/1=v1；进入电场后的加速度大小为a2=v1/1.5，由牛顿第二定律得：

mg=ma1=mv1，Fmg=ma2解得,电场力：F=mg+ma2=5v1/3，重力mg与电场力F之比为3:5，故B正确；

C. 整个过程中，动能变化量为零，根据动能定理，整个过程中重力做的功与电场力做的功大小相等，故C正确；

D. 整个过程中，小球具有两种形式的能：机械能与电势能，根据能量守恒定律得知，它们的总和不变，故D错误。

故选：BC.