Question

[物理-选修]：
如图整个空间有水平向左的匀强电场，带电小球开始静止在光滑绝缘的水平支持面上，现用恒力水平向右拉它从A运动到B点，撤去拉力后小球经历相等的时间又由B回到A点，若取带点小球在A点的电势能为零，则：
A．向右运动过程中，在B的左边某一位置小球动能等于势能
B．向右运动过程中，在B的右边某一位置小球动能等于势能
C．向左运动过程中，在B的右边某一位置小球动能等于势能
D．向左运动过程中，在B的左边某一位置小球动能等于势能．

Answer 1

设撤去恒力时小球速度大小为v₁，到达A点的速度大小为v₂，恒力大小为F₁，电场力大小为F₂，小球的质量为m．由题有

v1

2

t=-

-v2+v1

2

t，得v₂=2v₁，
根据动量定理得：（F₁-F₂）t=mv₁，-F₂t=m（-v₂-v₁），比较两式得，
F₁：F₂=4：3
A、在A到B的过程中，由动能定理得：（F₁-F₂）x=

1

3

F₂x=E_K，F₂x=E_p，可见，在此过程中，动能小于电势能．故A错误．
B、在B到最右端的过程中，电场力继续做负功，动能减小，电势能增大，则动能小于电势能．故B错误．
C、根据对称性可知，从最右端到B的过程中，动能小于电势能．故C错误．
D、从B到A的过程中，动能增大，而电势能减小到零，则动能与电势能可以相等．故D正确．
故选D