Question

如图所示，虚线框内有匀强电场，AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离为0.5cm，其中BB′为零势面。一个质量为m，电量为q的粒子沿AA′方向以初动能E_K自图中的p点进入电场，刚好从C′点离开电场。已知PA′=2cm，粒子的重力忽略不计，下列说法正确的是（   ）.

A．该粒子通过零势面时的动能是1.25E_K 

B．该粒子在p点的电势能是0.5E_K

C．该粒子达到C′点时的动能是1.5E_K    

D．该粒子达到C′点时的电势能是0.5E_K

 

Answer 1

【答案】

B

【解析】

试题分析：根据等势面的分布情况和粒子的轨迹分析可知：粒子做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动．粒子从A到C，水平位移为，竖直位移为，由，，求出，由速度的合成求出v，再求出该粒子到达C′点时的动能．粒子运动中电势能和动能总和不变，根据能量守恒定律确定粒子的总能量，再求出粒子经过P、点时的电势能。

AC、粒子做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有，竖直方向做匀加速直线运动有，由题知，可得，到达点的速度为，则到达点时的动能为：，由于相邻等势面间的距离相等，电势差相等，动能的增量相等，则该粒子通过等势面BB'时的动能是；错误

B、BB'为零势能面，由上可知，粒子经过等势面BB'时总能量为是，该粒子在P点时的电势能是；正确

D、根据能量守恒得，该粒子到达点时的电势能；错误

故选B

考点：电势能与动能定理的应用

点评：本题首先要分析出粒子做类平抛运动，关键是研究粒子经过BB'面时总能量，根据能量守恒研究经过其他等势面时的电势能