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2019年高考天津卷
)
3.如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m的带电小球,以初速度v从M点竖直向上运动,通过N点时,速度大小为2v,方向与电场方向相反,则小球从M运动到N的过程( )
A. 动能增加
B. 机械能增加
C. 重力势能增加
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D. 电势能增加
【答案】B
【解析】
【详解】由动能的表达式可知带电小球在M点的动能为
,在N点的动能为
,所以动能的增量为
,故A错误;带电小球在电场中做类平抛运动,竖直方向受重力做匀减速运动,水平方向受电场力做匀加速运动,由运动学公式有
,可得
,竖直方向的位移
,水平方向的位移
,因此有
,对小球写动能定理有
,联立上式可解得
,
,因此电场力做正功,机械能增加,故机械能增加
,电势能减少
,故B正确D错误,重力做负功重力势能增加量为
,故C错误。