Question

【題目】質量為m、帶電量為+q的物體處于豎直向上的勻強電場中，現將物體從距地面h高處以一定的初速度豎直下拋，物體以g/4的加速度勻加速下落，已知勻強電場的場強E=mg/4q．則物體從拋出到落到地面的過程中（ ）

A. 物體與周圍空氣組成的系統內能增加了

B. 物體的機械能減少

C. 物體的重力勢能減少，電勢能減少

D. 物體的動能增加了

Answer 1

【答案】D

【解析】

物體克服除重力、電場力之外的其它力做多少功，系統的機械能和電勢能的總和就減少多少，即物體和周圍空氣組成的系統的內能就增加多少，而mg-qE-F其=ma，則F其=mg-qE-ma=mg-mg-mg=mg，故有物體克服除重力、電場力之外的其它力做的功W=mgh，所以物體和周圍空氣組成的系統的內能增加mgh．故A錯誤。設物體所受的除重力之外的力的大小為f，mg-f=ma，則f=mg-ma=mg，故物體機械能的減少量為△E=fh=mgh，故B錯誤。重力對物體所做的功等于物體重力勢能的減少量，故物體重力勢能的減少量△EP=mgh；電場力對物體所做的功等于電勢能的減少量，故物體電勢能的減少量，負號表示物體的電勢能增加，故C錯誤。根據牛頓第二定律可有F合=ma=m×g=mg，根據動能定理有F合h=△EK，故有△EK=F合h=mgh，即動能增加mgh，故D正確。