如图所示,真空中的匀强电场与水平方向成15°角,AB直线垂直匀强电场E,现有一质量为m、电荷量为+q的小球在A点以初速度大小v0方向水平向右抛出,经时间t小球运动到C点(图中未画出)时
如图所示,真空中的匀强电场与水平方向成15°角,AB直线垂直匀强电场E,现有一质量为m、电荷量为+q的小球在A点以初速度大小v0方向水平向右抛出,经时间t小球运动到C点(图中未画出)时速度大小仍为v0,则小球由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电场力对小球做功为
mg2t21 2
B. 小球的机械能减小了
mg2t21 2
C. C的电势差为-mg2t2 2q
D. C点一定位于AB直线的右侧

A、由题,小球由A点运动到C点的过程中,重力做正功,动能不变,由动能定理得知,电场力必定做负功,小球的电势能增加.故A错误.
B、小球具有机械能和电势能,总量守恒,小球的电势能增加,则知小球的机械能一定减小,小球的机械能的减少量即为竖直方向的重力势能的减少量mgh,由于电场力向左下方,重力竖直向下,将合力沿着水平和竖直方向正交分解,竖直方向的合力大于重力,故在竖直方向的分运动的加速度a大于g,竖直方向h=
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1 |
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C、小球具有机械能和电势能,总量守恒,小球的机械能减小量大于
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2 |
mg2t2 |
2q |
而且,电势差是两点之间电势的差,C点只是一个点,一个点不存在电势差的说法.故C错误;
D、小球的电势能增加,而小球带正电,则知C点的电势比A点电势高,故C点一定位于AB直线的右侧.故D正确.
故选:D
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