Question

【題目】如圖所示，空間的虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，AA′、BB′、CC′是該電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的距離均為0.5cm，其中BB'為零勢(shì)能面．一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子沿AA′方向以初動(dòng)能Ek自圖中的P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，剛好從C′點(diǎn)離開電場(chǎng)．已知PA′=2cm．粒子的重力忽略不計(jì)．下列說法中正確的是（ ）

A．該粒子通過等勢(shì)面BB'時(shí)的動(dòng)能是1.25Ek

B．該粒子到達(dá)C′點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是2Ek

C．該粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是Ek

D．該粒子到達(dá)C′點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是-0.5Ek

Answer 1

【答案】AC

【解析】

試題分析：粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有x=v0t，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)有．

由題x=2cm，豎直位移為y=1cm，得到vy=v0，v=v0，該粒子到達(dá)C′點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是EK=mv2=2mv02

=2EK．由于相鄰等勢(shì)面間的距離相等，電勢(shì)差相等，動(dòng)能的增量相等，則該粒子通過等勢(shì)面BB'時(shí)的動(dòng)能是1.5Ek．故A錯(cuò)誤，B正確．BB'為零勢(shì)能面，由上可知，粒子經(jīng)過等勢(shì)面BB'時(shí)總能量為是1.5Ek，該粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是1.5Ek-Ek=0.5Ek．故C錯(cuò)誤．根據(jù)能量守恒得，該粒子到達(dá)C′點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能EP=1.5Ek-2EK=-0.5Ek．故D正確．故選BD.