Question

在某種粒子散射的實(shí)驗(yàn)中，有一粒子在金原子核的靜電場(chǎng)中被散射的運(yùn)動(dòng)軌道如圖所示．1、2、3、4為相鄰的等勢(shì)面，兩個(gè)相鄰的等勢(shì)面的電勢(shì)差均相等，其中2的電勢(shì)設(shè)為0，粒子經(jīng)過(guò)K、L點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為26eV和5eV，則下列判斷中正確的是（　　）

• A、粒子從K到L的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功
• B、粒子從K到M的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功
• C、粒子動(dòng)能為10eV時(shí)，電勢(shì)能為4eV
• D、粒子動(dòng)能為6eV時(shí)，電勢(shì)能為6eV

Answer 1

分析：粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減小量，再結(jié)合動(dòng)能定理列式求解即可．

解答：解：粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有電場(chǎng)力做功，電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減小量，合力做功等于動(dòng)能的增加量，故電勢(shì)能和動(dòng)能之和守恒；
從K到L過(guò)程，動(dòng)能減小26-5=21eV，故電勢(shì)能增加21eV，由于是等差等勢(shì)面，故相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)能變化：

21eV

3

=7eV
軌道2的電勢(shì)設(shè)為0，故粒子在軌道2的電勢(shì)能為零，故在軌道4的電勢(shì)能為-14eV，在軌道1的電勢(shì)能為7eV；
軌道4：電勢(shì)能-14eV，動(dòng)能26eV
軌道3：電勢(shì)能-7eV，動(dòng)能19eV
軌道2：電勢(shì)能0eV，動(dòng)能12eV
軌道1：電勢(shì)能7eV，動(dòng)能5eV
A、粒子從K到L的過(guò)程中，動(dòng)能減小，故電場(chǎng)力做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；
B、粒子從K到M的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為零，故B錯(cuò)誤；
C、粒子的電勢(shì)能和動(dòng)能之和守恒，為12eV，故粒子動(dòng)能為10eV時(shí)，電勢(shì)能為2eV，故C錯(cuò)誤；
D、粒子的電勢(shì)能和動(dòng)能之和守恒，為12eV，故粒子動(dòng)能為6eV時(shí)，電勢(shì)能為6eV，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確只有電場(chǎng)力做功時(shí)，動(dòng)能和電勢(shì)能之和守恒，然后結(jié)合功能關(guān)系分析即可．