题目内容
（2011?徐州模拟）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（ ）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x=v0t，y=
t，求出vy，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量守恒，根据能量守恒定律确定粒子的总能量，再求出粒子经过P、C′点时的电势能．
| vy |
| 2 |
解答：解：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=
t．
由题x=2cm，竖直位移为y=1cm，得到vy=v0，v=
v0，该粒子到达C′点时的动能是EK=
mv2=2?
m
=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
| vy |
| 2 |
由题x=2cm，竖直位移为y=1cm，得到vy=v0，v=
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 0 |
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
点评：本题首先要分析出粒子做类平抛运动，其次技巧是研究粒子经过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．
练习册系列答案
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