题目内容
【题目】如图所示,虚线框内有匀强电场,
、
、
是该电场的三个等势面,相邻等势面间的距离为
,其中
为零电势面。一个质量为
,电量为
的粒子沿
方向以初动能
自图中的
点进入电场,刚好从
点离开电场。已知
,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![]()
B. 该粒子在
点的电势能是0.5Ek
C. 该粒子达到
点时的动能是![]()
D. 该粒子达到
点时的电势能是![]()
【答案】BC
【解析】带电粒子做类平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,有:v0t=2cm,
t=1cm,解得vy=v0.故离开电场C′点时的速度
.因为初动能Ek=
mv02,粒子到达C′点时的动能EK′=
mv2=mv02=2EK.故C正确.P到C′过程中电场力做功W=EK′-EK=EK,所以粒子通过等势面BB′时电场力做功为
,根据动能定理知,粒子通过等势面BB′时的动能是1.5EK.故A错误.电场力做功等于电势能的减小量,粒子通过等势面BB′时电场力做功为
,所以电势能减小
,BB′为零势面,所以粒子在P点时的电势能是0.5Ek.故B正确.P到C′过程中电场力做功为EK,电势能减小EK,所以粒子到达C′点时的电势能是-0.5Ek.故D错误.故选BC.
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