题目内容
如图所示,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为0.5cm,其中BB′为零势面。一个质量为m,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,下列说法正确的是( ).
A.该粒子通过零势面时的动能是1.25EK |
B.该粒子在p点的电势能是0.5EK |
C.该粒子达到C′点时的动能是1.5EK |
D.该粒子达到C′点时的电势能是0.5EK |
B
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,竖直位移为,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。
AC、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,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;错误
B、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;正确
D、根据能量守恒得,该粒子到达点时的电势能;错误
故选B
点评: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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