Question

如图所示，空间有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，在电场中P处由静止下落一质量为m、带电量为+q的小球（可视为质点）．在P的正下方h处有一水平弹性绝缘挡板．S（挡板不影响电场的分布），小球每次与挡板相碰后电量减小到碰前的k倍（k＜1），而碰撞过程中小球的机械能不损失，即碰撞前后小球的速度大小不变，方向相反．设在匀强电场中，挡板S处的电势为零，则下列说法正确的是（ ）
A．小球在初始位置P处的电势能为Eqh
B．小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度大于h
C．小球第一次与挡板相碰后所能达到最大高度时的电势能大于Eqh
D．小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度小于h

Answer

电场力做功量度电势能的变化．电势能具有相对性，知道挡板S处的电势为零，能求其他位置的电势能．根据动能定理研究从P处到挡板，再从挡板到最高点．
【解析】
A、小球从P处到挡板，电场力做功w=Eqh电场力做功量度电势能的变化，所以电势能减小Eqh，而挡板S处的电势为零，所以小球在初始位置P处的电势能为Eqh，故A正确．
B、根据动能定理研究从P处到挡板得：
（mg+Eq）h=mv2-0，
根据动能定理研究从挡板到最高点得：
-（mg+Ekq）h′=0-mv2
碰撞过程中小球的机械能不损失，即碰撞前后小球的速度大小不变，方向相反．
小球每次与挡板相碰后电量减小到碰前的k倍，所以h′＞h．故B正确，C错误．
D、因为碰撞后小球的电荷量减少，由总能量守恒知，与挡板相碰后所能达到最大高度大于h，故D错误．
故选AB．