Question

如圖所示，虛線框內有勻強電場，AA′、BB′、CC′是該電場的三個等勢面，相鄰等勢面間的距離為0.5cm，其中BB′為零勢面。一個質量為m，電量為q的粒子沿AA′方向以初動能E_K自圖中的p點進入電場，剛好從C′點離開電場。已知PA′=2cm，粒子的重力忽略不計，下列說法正確的是（   ）.

A．該粒子通過零勢面時的動能是1.25E_K 

B．該粒子在p點的電勢能是0.5E_K

C．該粒子達到C′點時的動能是1.5E_K    

D．該粒子達到C′點時的電勢能是0.5E_K

 

Answer 1

【答案】

B

【解析】

試題分析：根據等勢面的分布情況和粒子的軌跡分析可知：粒子做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻加速直線運動．粒子從A到C，水平位移為，豎直位移為，由，，求出，由速度的合成求出v，再求出該粒子到達C′點時的動能．粒子運動中電勢能和動能總和不變，根據能量守恒定律確定粒子的總能量，再求出粒子經過P、點時的電勢能。

AC、粒子做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，有，豎直方向做勻加速直線運動有，由題知，可得，到達點的速度為，則到達點時的動能為：，由于相鄰等勢面間的距離相等，電勢差相等，動能的增量相等，則該粒子通過等勢面BB'時的動能是；錯誤

B、BB'為零勢能面，由上可知，粒子經過等勢面BB'時總能量為是，該粒子在P點時的電勢能是；正確

D、根據能量守恒得，該粒子到達點時的電勢能；錯誤

故選B

考點：電勢能與動能定理的應用

點評：本題首先要分析出粒子做類平拋運動，關鍵是研究粒子經過BB'面時總能量，根據能量守恒研究經過其他等勢面時的電勢能