◎ 题目

如图所示，平行板电容器两极板间有场强为E的匀强电场，且带正电的极板接地．一质量为m，电荷量为+q的带电粒子（不计重力）从x轴上坐标为x0处静止释放． （1）求该粒子在x0处电势能Epx0． （2）试从牛顿第二定律出发，证明该带电粒子在极板间运动过程中，其动能与电势能之和保持不变．

◎ 答案

（1）W电=qEx0…① W电=-（Epx0-0）…② 联立①②得Epx0=-qEx0 （2）解法一 在带电粒子的运动方向上任取一点，设坐标为 x 由牛顿第二定律可得 qE=ma…④ 由运动学公式得 V   2x =2a（x-x0）…⑤ 联立④⑤进而求得： Ekx= 1 2 mv   2x =qE（x-x0） E=Ekx+Epx=-qEx0=Ex0 （2）解法二 在 x轴上任取两点 x1、x2，速度答：分别为 v1、v2 F=qE=ma v   22 -v   21 =2a（x2-x1） 联立得： 1 2 mv   22 - 1 2 m v   21 =qE（x2-x1） 1 2 m v   22 +（-qEx2）= 1 2 m v   21 +（-qEx1） Ek2+EP2=Ek1+Ep1 答：（1）该粒子在x0处电势能-qEx0 （2）该带电粒子在极板间运动过程中，其动能与电势能之和保持不变．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，平行板电容器两极板间有场强为E的匀强电场，且带正电的极板接地．一质量为m，电荷量为+q的带电粒子（不计重力）从x轴上坐标为x0处静止释放．（1）求该粒子在x0处电势能E…”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。