Question

质量为m的带正电小球由空中某点自由下落，下落高度h后在整个空间加上竖直向上的匀强电场，再经过相同时间小球又回到原出发点，不计空气阻力，且整个运动过程中小球从未落地，重力加速度为g，则（    ）

A.从加电场开始到小球返回原出发点的过程中，小球电势能减少了

B.从加电场开始到小球下落最低点的过程中，小球动能减少了mgh

C.从开始下落到小球运动至最低点的过程中，小球重力势能减少了

D.小球返回原出发点时的速度大小为

Answer

B

【解析】

试题分析：小球先做自由落体运动，然后受电场力和重力向下做匀减速到速度为零，再向上做匀加速回到出发点，设小球下落高度用了秒，加上电场后小球的加速度大小为，加上电场时速度为v，规定向下为正方向，由运动学公式：，解得，由，解得；根据牛顿第二定律，，得，因此，从加电场开始到小球返回原出发点的过程中，电场力做功为，根据电场力做功和电势能的关系，可知小球的电势能的减少量为；从加电场开始到小球下落最低点的过程中，小球动能减少量为；从加电场开始到小球下落最低点的过程中，设下落高度为，由运动学公式：，解得，从开始下落到小球运动至最低点的过程中，重力做功为，根据重力做功和重力势能的关系，可知小球的重力势能的减少量为；设小球返回到原出发点时的速度为，由动能定理，可得，解得，所以正确选项为B。

考点：本题考查了做功和能量变化关系。