Question

2．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10J，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6J时，其电势能为（　　）

• A． 14J
• B． 4J
• C． 0
• D． -1J

Answer 1

分析 相邻两个等势面间的电势差相等U_ab=U_bc，所以W_ab=W_bc，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U_ab=U_bc，所以qU_ab=qU_bc，即：${W}_{ab}={W}_{bc}=\frac{1}{2}{W}_{AB}$
而：W_AB=0-E_K0=-10J
所以，粒子在等势面b上时的动能E_Kb：W_ac=E_Kb-E_K0
所以：E_b=E_Kb=5J
从而可以知道粒子在电场中的总能量值为5J．
当这个粒子的动能为6J时，E_P=E-E_K=（5-6）J=-1J．
所以选项ABC都错误，选项D正确．
故选：D

点评 该题中利用相邻两个等势面间的电势差相等U_ab=U_bc，所以W_ab=W_bc，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．属于简单题．