选择题4.0分
物理

8.如图所示,光滑绝缘的水平面内存在场强为E的匀强电场,长度为L绝缘光滑的挡板AC与电场方向夹角为30°.现有质量相等、电荷量均为Q的甲、乙两个带电体从A处出发,甲由静止释放,沿AC边无摩擦滑动,乙垂直于电场方向以一定的初速度运动,甲、乙两个带电体都通过C处.则甲、乙两个带电体(    )

A

发生的位移相等

B

通过C处的速度相等

C

电势能减少量都为

D

从A运动到C时间之比为

考察知识点

  • 位移与路程
  • 牛顿运动定律的综合应用
  • 电势能和电势

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正确答案及相关解析

正确答案

AC

解析

由于甲、乙初始位置和终了位置均一致,故位移相同,A选项正确;

对于甲和乙两带电体分别写出动能定理:WG+QUACEkWG+QUACEk,尽管合外力做功相同,但甲、乙初动能不同,所以到达C点的末动能不同,又其质量相同,所以到达C点的速度不相等,B选项错误;对于两带电体,电场力对它们所做的功是一致的,均为W=EQ(),C选项正确;对于甲、乙两物体的运动时间,可以利用运动的合成与分解来解决,由受力分析,若它们所受的重力与电场力的合力为F,则甲物体运动的加速度为Fsin60°/m,而乙的加速度为F/m,同时分析竖直方向,利用合运动与分运动的等时性可知:,所以tt= 4:3,D选项错误。

考查方向

本题主要考察带电体在电场中的运动、电场力做功、电势能与运动学和动能定理的结合。

解题思路

本题关键在于甲、乙两带电体运动到C时的时间和电场力做功问题,先分别对两物体受力分析,再根据功的定义即可解决问题。

易错点

位移是初位置指向末位置的有向线段;电场力做功等于电势能的减小量而非变化量。

知识点

位移与路程 牛顿运动定律的综合应用 电势能和电势