如图所示,空间的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均为0.5cm,其中BB'为零势能面.一个质量为m,带电量为+q的粒子沿AA′方向以初

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,空间的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均为0.5cm,其中BB'为零势能面.一个质量为m,带电量为+q的粒子沿AA′方向以初动能Ek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.下列说法中正确的是(  )
A.该粒子通过等势面BB'时的动能是1.25Ek
B.该粒子到达C′点时的动能是2Ek
C.该粒子在P点时的电势能是Ek
D.该粒子到达C′点时的电势能是-0.5Ek
魔方格

◎ 答案

A、B,粒子做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,有x=v0t,竖直方向做匀加速直线运动有y=
vy
2
t

由题x=2cm,竖直位移为y=1cm,得到vy=v0,v=

2
v0
,该粒子到达C′点时的动能是EK=
1
2
mv2
=2?
1
2
m
v20
=2EK
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1.5Ek.故A错误,B正确.
    C、BB'为零势能面,由上可知,粒子经过等势面BB'时总能量为是1.5Ek,该粒子在P点时的电势能是1.5Ek-Ek=0.5Ek.故C错误.
    D、根据能量守恒得,该粒子到达C′点时的电势能EP=1.5Ek-2EK=-0.5Ek.故D正确.
故选BD

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,空间的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均为0.5cm,其中BB'为零势能面.一个质量为m,带电量为+q的粒子沿AA′方向以初…”主要考查了你对  【动能定理】,【电势能】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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