Question

如圖所示，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，AA′、BB′、CC′是該電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的距離為0.5cm，其中BB′為零勢(shì)面。一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的粒子沿AA′方向以初動(dòng)能E_K自圖中的p點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，剛好從C′點(diǎn)離開電場(chǎng)。已知PA′=2cm，粒子的重力忽略不計(jì)，下列說法正確的是（   ）.

A．該粒子通過零勢(shì)面時(shí)的動(dòng)能是1.25E_K 

B．該粒子在p點(diǎn)的電勢(shì)能是0.5E_K

C．該粒子達(dá)到C′點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是1.5E_K    

D．該粒子達(dá)到C′點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是0.5E_K

 

Answer 1

【答案】

B

【解析】

試題分析：根據(jù)等勢(shì)面的分布情況和粒子的軌跡分析可知：粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．粒子從A到C，水平位移為，豎直位移為，由，，求出，由速度的合成求出v，再求出該粒子到達(dá)C′點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．粒子運(yùn)動(dòng)中電勢(shì)能和動(dòng)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(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能。

AC、粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)有，由題知，可得，到達(dá)點(diǎn)的速度為，則到達(dá)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為：，由于相鄰等勢(shì)面間的距離相等，電勢(shì)差相等，動(dòng)能的增量相等，則該粒子通過等勢(shì)面BB'時(shí)的動(dòng)能是；錯(cuò)誤

B、BB'為零勢(shì)能面，由上可知，粒子經(jīng)過等勢(shì)面BB'時(shí)總能量為是，該粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是；正確

D、根據(jù)能量守恒得，該粒子到達(dá)點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能；錯(cuò)誤

故選B

考點(diǎn)：電勢(shì)能與動(dòng)能定理的應(yīng)用

點(diǎn)評(píng)：本題首先要分析出粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是研究粒子經(jīng)過BB'面時(shí)總能量，根據(jù)能量守恒研究經(jīng)過其他等勢(shì)面時(shí)的電勢(shì)能