题目内容
如图所示,虚线框内有匀强电场,、
、
是该电场的三个等势面,相邻等势面间的距离为
,其中
为零势面。一个质量为
,电量为
的粒子沿
方向以初动能
自图中的P点进入电场,刚好从
点离开电场。已知
,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![]() |
B.该粒子在P点的电势能是![]() |
C.该粒子到达![]() ![]() |
D.该粒子到达![]() ![]() |
C
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x=2cm,竖直位移为y=1cm,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。
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x=2y,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
;C对;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
;B错;根据能量守恒得,该粒子到达
点时的电势能
D错;故选B
考点:考查等势面和电场线
点评:难度较大,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
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