Question

如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J．则下列说法正确的是（　　）

• A、粒子带负电
• B、粒子在A点的电势能比在B点少1.5J
• C、粒子在A点的动能比在B点少0.5J
• D、粒子在A点的机械能比在B点少1.5J

Answer 1

分析：根据轨迹的弯曲方向判断电性．在由A运动B的过程中，有两个力做功，一是重力做负功，一是电场力做正功．从运动轨迹上判断，粒子带正电．从A到B的过程中，电场力做正功为1.5J，所以电势能是减少的，A点的电势能要大于B点电势能．从A到B的过程中，克服重力做功2.0J，电场力做功1.5J，由动能定理可求出动能的变化情况．从A到B的过程中，做功的力有重力和电场力，应用能量的转化与守恒可比较AB两点的机械能．

解答：解：
A、由运动轨迹上来看，垂直电场方向射入的带电粒子向电场的方向偏转，说明带电粒子受到的电场力向右，与电场方向相同，所以带电粒子应带正电．故A错误．
B、从A到B的过程中，电场力做正功，电势能在减少，由题意电场力做的功为1.5J，则电势能减少1.5J，所以在A点的电势能比B点的电势能大1.5J．故B错误．
C、从A到B的过程中，克服重力做功2.0J，电场力做功1.5J，则总功为W=-2J+1.5J=-0.5J．由动能定理可知，粒子在A点的动能比在B点多0.5J，故C错误．
D、从A到B的过程中，除了重力做功以外，还有电场力做功，电场力做正功，电势能转化为机械能，带电粒子的机械能增加，由能的转化与守恒可知，机械能的增加量等于电场力做功的多少，所以机械能增加了1.5J，即粒子在A点的机械能比在B点少1.5J．故D正确．
故选：D．

点评：解决本题关键要掌握常见的功与能的关系，能运用能量转化和守恒定律进行分析．