◎ 题目

一质量为1g的带电小球，在某竖直方向的匀强电场中，由静止释放．当小球下落10m时，电场力对小球做了-0.05J的功，问： （1）小球的电势能增大了还是减少了，增大（或减少）了多少？ （2）小球下落10m时的速度有多大？ （3）若在小球下落10m时，突然将电场的场强大小变为原来的3倍，方向不变，那么小球还能向下运动多长时间？（已知电场空间足够大，g=10m/s2）

◎ 答案

（1）因为电场力做功W电=-0.05J，故小球的电势能增加0.05J； （2）根据题意对小球做功的只有其重力和所受的电场力，由动能定理得： WG+W电= 1 2 mv2  所以v= 2mgh+2W电 m   代入数据得：v=10m/s （3）由题意知电场力方向向下，设变化前的大小为F1， 则F1= W电 d = 0.05 10 N=5×10-3N  所以变化后的电场力F=3F1=15×10-3N     由牛顿第二定律知小球的加速度  a= F-mg m = 15×10-3-10×10-3 1×10-3 m/s2=5m/s2 且方向向上    因此在电场变化后小球向下做匀减速运动，设减速至零用时为t，以向下为正方向， 由  vt=v0+at        得   0=10-5t    解得t=2s       答：（1）小球的电势能增大了，增大了0.05J； （2）小球下落10m时的速度为10m/s； （3）若在小球下落10m时，突然将电场的场强大小变为原来的3倍，方向不变，那么小球还能向下运动2s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“一质量为1g的带电小球，在某竖直方向的匀强电场中，由静止释放．当小球下落10m时，电场力对小球做了-0.05J的功，问：（1）小球的电势能增大了还是减少了，增大（或减少）了多少？（…”主要考查了你对  【电势差与电场强度的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。