Question

质量为m、带电量为+q的物体处于竖直向上的匀强电场中，现将物体从距地面h高处以一定的初速度竖直下抛，物体以g/4的加速度匀加速下落，已知匀强电场的场强E=mg/4q．则物体从抛出到落到地面的过程中（ ）
A．物体与周围空气组成的系统内能增加了
B．物体的机械能少
C．物体的重力势能减少mgh/4，电势能减少
D．物体的动能增加了

Answer

系统的机械能和电势能的总和减少多少，物体和周围的内能就增加多少．除重力和弹簧的弹力外其它力做多少功系统的机械能增加多少；合外力对物体做的总功等于物体动能的变化；重力对物体做多少功，物体的重力势能就减少多少，电场力对物体做多少功，系统的电势能就减少多少；
【解析】
A、物体克服除重力、电场力之外的其它力做多少功，系统的机械能和电势能的总和就减少多少，即物体和周围空气组成的系统的内能就增加多少，而mg-qE-F其=ma，则F其=mg-qE-ma=mg-mg-mg=mg，故有物体克服除重力、电场力之外的其它力做的功W=mgh，所以物体和周围空气组成的系统的内能增加mgh．故A错误．
B、设物体所受的除重力之外的力的大小为f，mg-f=ma，则f=mg-ma=mg，故物体机械能的减少量为△E=fh=mgh，故B错误．
C、重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量，故物体重力势能的减少量△EP=mgh；电场力对物体所做的功等于电势能的减少量，故物体电势能的减少量△EP电=-qEh=-q××h=-mgh，负号表示物体的电势能增加，故C错误．
D、根据牛顿第二定律可有F合=ma=m×g=mg，根据动能定理有F合h=△EK，故有△EK=F合h=mgh，即动能增加mgh，故D正确．
故选D．