Question

如圖所示，一個帶負電的油滴以初速v₀從P點斜向上進入水平方向的勻強電場中，傾斜角θ=45°，若油滴到達最高點時速度大小仍為v₀，則（　　）

A．油滴到最高點時速度方向斜向上

B．油滴到最高點時速度方向水平向左

C．油滴重力大于電場力

D．油滴電勢能先增大后減小，機械能先減小后增大

Answer 1

分析：帶負電粒子電場力水平向左，但是豎直方向會到達最高點C，所以粒子所受的重力作用一定不能忽略，粒子在電場力與重力作用運動，根據動能定理解得結果．

解答：解：對粒子受力分析，受豎直向下重力和水平向左的電場力，
粒子僅在重力與電場力作用下運動，直到運動到最高點，此過程初動能與末動能已知且相同，設粒子升高的高度為h，粒子的初末位置間的電壓為U_PQ，粒子的帶電量為-q，
由動能定理得：-qU_PQ-mgh=

1

2

mv₀²-

1

2

mv₀²
解得：U_PQ=-

mgh

q

由于U_PQ＜0，即U_P＜U_Q，說明Q點的電勢高于P點，即帶電粒子應在P點的左上方，
A、當油滴到最高點時，豎直方向的速度為零，此時速度方向水平向左，故A錯誤，B正確．
C、若重力大于電場力，則最高點在P點的右側，此時的速度應該小于v₀，故C錯誤；
D、電場力先做負功，后做正功，則導致油滴電勢能先增大后減小，因而機械能先減小后增大，故D正確；
故選：BD．

點評：此題解決的關鍵是先判斷粒子是否受到重力作用，因為粒子的重力在有些題目中可以忽略，還有一些題目重力不能忽略．