Question

【題目】在地面附近，存在著一個有界電場，邊界MN將空間分成上下兩個區域I、II，在區域II中有豎直向上的勻強電場，在區域I中離邊界某一高度由靜止釋放一個質量為m的帶電小球A，如圖甲所示，小球運動的v-t圖像如圖乙所示，不計空氣阻力，則（ ）

A.小球受到的重力與電場力之比為5：3

B.在t=5s時，小球經過邊界MN

C.在小球向下運動的整個過程中，重力做的功大于電場力做功

D.在1 s～4s過程中，小球的機械能先減小后增大

Answer 1

【答案】D

【解析】

圖象的斜率大小等于加速度大小，小球進入電場前的加速度大小為a1=v1，進入電場后的加速度大小為，由牛頓第二定律得，G= ma1=mv1又F—mg=m a2， 故F=mg+m a2=，于是，選項A錯誤；小球進入電場前做自由落體運動，進入電場后受到電場力作用而做減速運動，由圖可以看出，小球經過邊界MN的時刻是t=1s或4s時，選項B錯誤；小球進入電場后受到電場力作用而做減速運動，故由動能定理可知重力做的功小于電場力做的功，選項C錯誤；在1 s～4s過程中，電場力對小球先做負功后做正功，由功能關系知小球的機械能先減小后增大，選項D正確．