第6讲 功能关系在电磁学中的应用
一、选择题(共9小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.)
1.(2014·全国大纲卷,15)地球表面附近某区域存在大小为150 N/C、方向竖直向下的电场.一质量为1.00×10-4 kg、带电量为-1.00×10-7 C的小球从静止释放,在电场区域内下落10.0 m.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9.80 m/s2,忽略空气阻力)
( )
A.-1.50×10-4 J 和9.95×10-3 J
B.1.50×10-4 J和9.95×10-3 J
C.-1.50×10-4 J和9.65×10-3 J
D.1.50×10-4 J和9.65×10-3 J
解析 小球下落过程中,电场力做负功,电势能增加,增加的电势能ΔEp=qEh=1.00×10-7×150×10.0 J=1.50×10-4 J.由动能定理知,动能的改变量为合外力做的功,则动能改变量ΔEk=(mg-qE)h=(1.00×10-4×9.8-1.00×10-7×150)×10.0 J=9.65×10-3 J.
答案 D