题目内容

(2009?浙江)空间存在匀强电场,有一电荷量q(q>0),质量m的点电荷从O点以速率v0射入电场,运动到A点时速率为2v0.现有另一电荷为-q、质量m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响,则(  )
分析:根据电场力做功与电势能之间的关系,电场力做正功,电势能减小,可以判断电势的高低;
在由电势差的定义式可以分析OA、BO的电势差的大小.
解答:解:正电荷由O到A,动能变大,电场力做正功,电势能减小,电势也减小,所以O点的电势比A点的高;
负电荷从O到B速度增大,电场力也做正功,电势能减小,电势升高,B点电势比O点高.所以B点最高,故A对,B错误;
由电场力做功的公式可得
UOA=
WOA
q
=
1
2
m(2v0)2-
1
2
m(v0)2
q
=
3m
v
2
0
2q

UOB=
WOB
-q
=
1
2
m(3v0)2-
1
2
m(2v0)2
-q
=
5m
v
2
0
-2q

所以 UBA=
4m
v
2
0
q

所以C错误,D选项正确.
故选AD.
点评:在计算电场力做功和电势的大小时,一定要注意物理量的正负号,它表示了电势的高低,求电势差时也是如此.
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