2. (6分) 地球表面附近某区域存在大小为150N/C、方向竖直向下的电场.一质
量为1.00×l0 ﹣4kg、带电量为﹣1.00×10﹣7C的小球从静止释放,在电场区域
内下落10.0m.对此过程,该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加
速度大小取9.80m/s 2,忽略空气阻力) ( )
参考答案
D
2014_大纲版卷 (物理)
2. (6分) 地球表面附近某区域存在大小为150N/C、方向竖直向下的电场.一质
量为1.00×l0 ﹣4kg、带电量为﹣1.00×10﹣7C的小球从静止释放,在电场区域
内下落10.0m.对此过程,该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加
速度大小取9.80m/s 2,忽略空气阻力) ( )
D
【考点】6B:功能关系;AE:电势能与电场力做功.菁优网版权所有
【专题】532:电场力与电势的性质专题.
【分析】小球的电势能的改变量看电场力做功,动能的改变量取决于合外力做
功,根据功的计算公式分别求出电场力做功和合外力做功,即可解答.
【解答】解:小球带负电,电场力对小球做负功,为:W 电=$qEs=$﹣1.00×10﹣7×
150×$10J=$﹣1.50×10﹣4J,
则小球的电势能增加量1.50×10 ﹣4J,即电势能的改变量为1.50×10 ﹣4J。
合外力对小球做功为 :W合=(mg﹣qE)$s=$(1.00×l0﹣4×9.8﹣1.00×10﹣7×150)×
$10J=9.65$×10﹣3J
根据动能定理得知:动能的改变量为9.65×10 ﹣3J。
故选:D。
【点评】 解决本题的关键是掌握常见的功能关系,知道电场力做功决定了电势能
的变化,合外力做功决定了动能的变化.