Question

如圖所示一勻強(qiáng)電場，某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)．在這一運(yùn)動(dòng)過程中克服重力做的功為2.0J，電場力做的功為1.5J．則下列說法正確的是（　　）

A．粒子帶負(fù)電

B．粒子在A點(diǎn)的電勢能比在B點(diǎn)少1.5J

C．粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)少3.5J

D．粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J

Answer 1

分析：在由A運(yùn)動(dòng)B的過程中，有兩個(gè)力做功，一是重力做負(fù)功，一是電場力做正功．從運(yùn)動(dòng)軌跡上判斷，粒子帶正電．從A到B的過程中，電場力做正功為1.5J，所以電勢能是減少的，A點(diǎn)的電勢能要大于B點(diǎn)電勢能．從A到B的過程中，克服重力做功2.0J，電場力做功1.5J，由動(dòng)能定理可求出動(dòng)能的變化情況．從A到B的過程中，做功的力有重力和電場力，應(yīng)用能量的轉(zhuǎn)化與守恒可比較AB兩點(diǎn)的機(jī)械能．

解答：解：
A、由運(yùn)動(dòng)軌跡上來看，垂直電場方向射入的帶電粒子向電場的方向偏轉(zhuǎn)，說明帶電粒子受到的電場力與電場方向相同，所以帶電粒子應(yīng)帶正電．選項(xiàng)A錯(cuò)誤．
B、從A到B的過程中，電場力做正功，電勢能在減少，所以在A點(diǎn)是的電勢能要大于在B點(diǎn)時(shí)的電勢能．選項(xiàng)B錯(cuò)誤．
C、從A到B的過程中，克服重力做功2.0J，電場力做功1.5J，由動(dòng)能定理可知，粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多0.5J，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．
D、從A到B的過程中，除了重力做功以外，還有電場力做功，電場力做正功，電勢能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶電粒子的機(jī)械能增加，由能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，機(jī)械能的增加量等于電場力做功的多少，所以機(jī)械能增加了1.5J，選項(xiàng)D正確．
故選D．

點(diǎn)評：對于本題，大家要明確以下幾點(diǎn)：
1、電場力對電荷做正功時(shí)，電荷的電勢能減少，電荷克服電場力做功，電荷的電勢能增加，電勢能變化的數(shù)值等于電場力做功的數(shù)值．這常是判斷電荷電勢能如何變化的依據(jù)．
2、電勢能是電荷與所在的電場所共有的，且具有相對性，通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢能的零點(diǎn)．
3、電荷在電場中移動(dòng)時(shí)，電場力做的功與移動(dòng)的路徑無關(guān)，只取決于起止位置的電勢差和電荷的電量，這一點(diǎn)與重力做功和高度差的關(guān)系相似．