高中 | 能量守恒定律 题目答案及解析

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选修3-3

第十章 热力学定律

10.3 热力学第一定律 能量守恒定律

能量守恒定律

如图所示,空间存在足够大的水平方向的匀强电场,绝缘的曲面轨道处于匀强电场中,曲面上有一带电金属块在力$F$的作用下沿曲面向上移动。已知金属块在向上移动的过程中,力$F$做功$50\;\rm J$,金属块克服静电力做功$20\;\rm J$,金属块克服摩擦力做功$20\;\rm J$,重力势能改变了$25\;\rm J$,则$(\qquad)$

["

电场方向水平向左

","

在此过程中金属块电势能增加$20\\;\\rm J$

","

在此过程中金属块动能变化$115\\;\\rm J$

","

在此过程中金属块机械能增加$10\\;\\rm J$

"]
[["BD"]]

$\rm AB$.由题意,静电力做功$-20\;\rm J$,金属块电势能增加$20\;\rm J$,电场力方向水平向左,但是由于金属块电性不确定,则不能确定场强方向,故$\rm A$错误,$\rm B$正确;

$\rm C$.由动能定理,有$W_{总}=\Delta E_{\rm k}$

则动能变化为$\Delta E_{\rm k}=50\;\rm J+(-20\;\rm J)+(-25\;\rm J)+(-20\;\rm J)=-15\;\rm J$,故$\rm C$错误;

$\rm D$.机械能增加为$\Delta E=\Delta E_{\rm k}+\Delta E_{\rm p}=(-15\;\rm J)+25\;\rm J=10\;\rm J$,故$\rm D$正确。

故选:$\rm BD$

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