Question

如圖所示，一電場中的等勢面是一簇互相平行的平面，其中φ_B=0，BC之間的間距是AB的2倍．一帶電粒子僅在電場力作用下，依次經(jīng)過等勢面A、B、C，軌跡為拋物線，如圖中實線，已知通過A時的動能為40J，通過C時的動能為10J，則當(dāng)該粒子電勢能為-5J時，其動能為（　　）

• A、45J
• B、35J
• C、30J
• D、20J

Answer 1

分析：電場線與等勢面垂直，根據(jù)等勢面是相互平行的直線判斷電場是勻強電場，由于只有電場力做功，故只有動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，電勢能和動能之和守恒；根據(jù)U=Ed，U_BC=2 U_AB．

解答：解：從等勢面的分布及軌跡為拋物線可知為勻強電場，則U_BC=2 U_AB，粒子在從A到C的過程中，動能損失30J，故克服電場力做功30J，則從A到B的過程，克服電場力做功10J，到達(dá)B等勢面時的動能為30J，此過程中只有電場力做功，因而只有動能和電勢能之間的相互轉(zhuǎn)化，也就是動能和電勢能之和為一個定值，而在B上電勢能為零，即動能和電勢能之和為30J，當(dāng)電勢能為-5J時，動能為35J．故B項正確．
故選：B．

點評：本題關(guān)鍵是明確電場的是勻強電場，等勢面不是等差等勢面，然后結(jié)合動能定理和公式U=Ed分析，不難．