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带电粒子以速度V沿竖直方向垂直进入匀强电场E中,如图所示,经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为V,下列说法正确的是( )

A.带电粒子带负电
B.粒子运动的水平位移大小一定等于竖直位移大小
C.该过程电场力所做的功一定等于克服重力所做的功
D.该过程电势能的减少一定等于机械能的增加
【答案】分析:带电粒子在重力与电场力共同作用下,从A点到B点过程中,竖直方向重力做负功,导致速度减小;水平方向电场力做正功,导致速度增大.同时根据动能定理可知,重力做功与电场力做功的关系.粒子运动的水平位移大小与竖直方向的位移大小,是由重力与电场力大小决定,从而可判定电势能与机械能变化的关系.
解答:解:A、根据题意可知,带电粒子受到的电场力是水平向右,由于电场线水平向右,所以粒子带正电,故A错误;
B、将粒子的运动分解成水平方向与竖直方向,根据分运动的等时性,由运动学公式可知,水平方向与竖直方向加速度大小相等,及位移大小也相等.故B正确;
C、选取A到B过程中,根据动能定理,则有:,得电场力所做的功一定等于克服重力所做的功,故C正确;
D、由C选项可知,电场力做正功,导致电势能减小,而克服重力做功,导致重力势能增加,所以过程电势能与机械能之和不变,即有电势能的减少一定等于机械能的增加,故D正确;
故选:BCD
点评:考查运动如何分解,及分运动的等时性,并要掌握运动学公式,牛顿第二定律,动能定理,及能量守恒定律.并理解电场力做功与电抛能变化关系.
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A、带电粒子带负电

B、粒子运动的水平位移大小一定等于竖直位移大小

C、该过程电场力所做的功一定等于克服重力所做的功

D、该过程电势能的减少一定等于机械能的增加

 

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