Question

2．如图所示，在匀强电场中将一电荷量为+q、质量为m的小球以初速度v₀竖直向上抛出，在带电小球由抛出到上升至最大高度的过程中，下列判断正确的是（　　）

• A． 小球的动能增加
• B． 小球的电势能增加
• C． 所用的时间为$\frac{{v}_{0}}{g}$
• D． 到达最高点时，速度不为零，加速度大于g

Answer 1

分析 现将该小球从电场中的A点竖直向上抛出，带电小球在水平方向的匀强电场中竖直向上抛出，小球在竖直方向受到重力，在水平方向受到电场力，从而做曲线运动，因此可将曲线分解成竖直方向与水平方向的两个运动．利用运动学公式可求出小球速率最小值；再运用动能定理，可求出小球从抛出至达到最小速率的过程中，电场力对小球做的功．

解答 解：A、小球在竖直上抛过程中，除重力做功外，还有电场力做功，导致小球的动能变大变小，不确定．故A错误；
B、小球在竖直上抛过程中，除重力做功外，还有电场力做功，且电场力做正功，所以导致小球的电势能减小，故B错误；
C、可将小球的运动看成竖直方向做竖直上抛运动与水平方向做匀加速直线运动，因而带电小球由抛出到上升至最大高度的过程中，到最大高度时竖直方向速度为零，所以所用时间为$\frac{{v}_{0}}{g}$，故C正确；
D、小球到达最高点时，竖直方向速度为零，而水平方向速度不为零，小球受重力、电场力合力大于重力，故加速度大于g，所以D正确；
故选：CD

点评 考查了运动的合成与分解研究的方法，并让学生掌握运动学公式、牛顿第二定律、动能定理等规律．同时让学生形成如何处理曲线的方法．如果将速度按照合力方向和垂直合力方向分解，当沿合力方向的速度减为零时其速度达到最小值，也可以解出最小速度． 运用速度矢量合成的三角形法则也可求解