Question

如圖所示，虛線框內有勻強電場，、、是該電場的三個等勢面，相鄰等勢面間的距離為，其中為零勢面。一個質量為，電量為的粒子沿方向以初動能自圖中的P點進入電場，剛好從點離開電場。已知，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

B．該粒子在P點的電勢能是

C．該粒子到達點時的動能是

D．該粒子到達點時的電勢能是

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】

試題分析：根據(jù)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x=2cm，豎直位移為y=1cm，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(jù)能量守恒定律確定粒子的總能量，再求出粒子經(jīng)過P、點時的電勢能。

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x=2y，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；C對；BB'為零勢能面，由上可知，粒子經(jīng)過等勢面BB'時總能量為是，該粒子在P點時的電勢能是；B錯；根據(jù)能量守恒得，該粒子到達點時的電勢能D錯；故選B

考點：考查等勢面和電場線

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