Question

18．如圖為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，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(guò)程中克服重力做的功為2.0J，靜電力做的功為1.5J．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 粒子帶負(fù)電
• B． 粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)小1.5 J
• C． 粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)小0.5 J
• D． 粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)小1.5 J

Answer 1

分析 在由A運(yùn)動(dòng)B的過(guò)程中，有兩個(gè)力做功，一是重力做負(fù)功，一是電場(chǎng)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(guò)程中，電場(chǎng)力做正功為1.5J，所以電勢(shì)能是減少的，A點(diǎn)的電勢(shì)能要大于B點(diǎn)電勢(shì)能．從A到B的過(guò)程中，克服重力做功2.0J，電場(chǎng)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(guò)程中，做功的力有重力和電場(chǎng)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(lái)看，垂直電場(chǎng)方向射入的帶電粒子向電場(chǎng)的方向偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明帶電粒子受到的電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相同，所以帶電粒子應(yīng)帶正電．故A錯(cuò)誤．
B、從A到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能在減少，粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)多1.5J，故B錯(cuò)誤．
C、從A到B的過(guò)程中，克服重力做功2.0J，電場(chǎng)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，故C錯(cuò)誤．
D、從A到B的過(guò)程中，除了重力做功以外，還有電場(chǎng)力做功，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)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(chǎng)力做功的多少，所以機(jī)械能增加了1.5J，粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)小1.5J，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于本題，要明確以下幾點(diǎn)：
1、電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功時(shí)，電荷的電勢(shì)能減少，電荷克服電場(chǎng)力做功，電荷的電勢(shì)能增加，電勢(shì)能變化的數(shù)值等于電場(chǎng)力做功的數(shù)值．這常是判斷電荷電勢(shì)能如何變化的依據(jù)．
2、電勢(shì)能是電荷與所在的電場(chǎng)所共有的，且具有相對(duì)性，通常取無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地為電勢(shì)能的零點(diǎn)．
3、電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做的功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，只取決于起止位置的電勢(shì)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．