Question

如图所示，用细丝线悬挂的带有正电荷的小球，质量为m，处在水平向右的匀强电场中，在电场作用下，小球由最低点开始运动，经过b点后还可以再向右摆动．如用△E₁表示重力势能的增量，用△E₂表示电势能的增量，用△E表示二者之和（△E=△E₁+△E₂），则在小球由a摆到b这一过程中，下列关系式正确的是（ ）

A．△E₁＜0，△E₂＜0，△E＜0
B．△E₁＞0，△E₂＜0，△E=0
C．△E₁＞0，△E₂＜0，△E＜0
D．△E₁＞0，△E₂＜0，△E＞0

Answer

小球由最低点开始向右摆动，高度增大，重力做负功，重力势能增大．电场力方向水平向右，电场力做正功，电势能减小．小球共有三种形的能：动能、重力势能和电势能，总和保持不变，根据能量守恒定律分析重力势能的增量与电势能的增量之和的变化情况．
【解析】
小球由最低点开始向右摆动，克服重力做功，其重力势能增大，重力势能的增量为正值，即△E1＞0．电场力方向水平向右，电荷沿电场力方向发生了位移，电场力做正功，电势能减小，电势能的增量为负值，即△E2＜0．由题，小球从a到b的过程，动能增加，根据能量守恒定律可知，重力势能与电势能之和减小，则两者增量之和为负值，即△E＜0．所以，△E1＞0，△E2＜0，△E＜0．
故选C