Question

【題目】一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球以初速度v0水平拋出，在小球經(jīng)過的豎直平面內(nèi)，存在著若干個如圖所示的無電場區(qū)和有理想上下邊界的勻強電場區(qū)，兩區(qū)域相互間隔、豎直高度相等，電場區(qū)水平方向無限長，已知每一電場區(qū)的場強大小相等、方向均豎直向上，不計空氣阻力，下列說法正確的是（ ）

A. 小球在水平方向一直做勻速直線運動

B. 若場強大小等于，則小球經(jīng)過每一電場區(qū)的時間均相同

C. 若場強大小等于，則小球經(jīng)過每一無電場區(qū)的時間均相同

D. 小球經(jīng)過每個電場區(qū)過程機械能的增加量相同

Answer 1

【答案】AC

【解析】試題分析：將小球的運動沿著水平方向和豎直方向正交分解，水平方向不受外力，以v0做勻速直線運動，故A正確；豎直方向，在無電場區(qū)只受重力，加速度為g，豎直向下，有電場區(qū)除重力外，還受到向上的恒定的電場力作用，加速度的大小和方向取決于合力的大小和方向；當(dāng)電場強度等于時，電場力等于mg，故在電場區(qū)小球所受的合力為零，豎直分運動是勻速運動；在無電場區(qū)小球勻加速運動，故經(jīng)過每個電場區(qū)，小球的速度均不等，因而小球經(jīng)過每一電電場區(qū)的時間均不相等，故B錯誤；C、當(dāng)電場強度等于時，電場力等于2mg，故在電場區(qū)小球所受的合力大小等于mg，方向豎直向上，加速度大小等于g，方向豎直向上，根據(jù)運動學(xué)公式，有：經(jīng)過第一個無電場區(qū)y=gt12，v1=gt1，經(jīng)過第一個電場區(qū)y=v1t-gt22，v2=v1-gt，由①②③④聯(lián)立解得t1=t2，v2=0，接下來小球的運動重復(fù)前面的過程，即每次通過無電場區(qū)都是自由落體運動，每次通過電場區(qū)都是末速度為零勻減速直線運動；故小球經(jīng)過每個無電場區(qū)的時間相同，故C正確；機械能的減少量等于克服除重力外其余力做的功，由于每個電場區(qū)的電場力都相同，故小球經(jīng)過每個電場區(qū)過程機械能的減少量相同，故D錯誤；故選：AC．