题目内容

20.如图所示,a、b、c三条虚线为电场中的等势面,等势面b的电势为零,且相邻两个等势面间的电势差相等,一个带正电的粒子在A时的动能为20J,在电场力作用下从A运动到B速度为零,当这个粒子的动能为15J时,其电势能为(  )
A.25JB.5JC.0D.-5J

分析 相邻两个等势面间的电势差相等Uab=Ubc,所以Wab=Wbc,从而可以求出粒子在B点的动能,即粒子在电场中的总能量

解答 解:相邻两个等势面间的电势差相等Uab=Ubc,所以qUab=qUbc
即:${W}_{ab}={W}_{bc}=\frac{1}{2}{W}_{AB}$
而:WAB=0-EK0=-20J
联立解得Wbc=-10J
设粒子在等势面b上时的动能为Eb,则Wbc=EC-Eb
解得:Eb=10J
从而可以知道粒子在电场中的总能量值为10J.
当这个粒子的动能为15J时,有:EP=E-EK=(10-15)J=-5J
故选:D

点评 该题中利用相邻两个等势面间的电势差相等Uab=Ubc,所以Wab=Wbc,从而可以求出粒子在B点的动能,即粒子在电场中的总能量是解题的关键

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