Question

在某种粒子散射的实验中，有一粒子在金原子核的静电场中被散射的运动轨道如图所示．1、2、3、4为相邻的等势面，两个相邻的等势面的电势差均相等，其中2的电势设为0，粒子经过K、L点时的动能分别为26eV和5eV，则下列判断中正确的是（　　）

• A、粒子从K到L的过程中，电场力做正功
• B、粒子从K到M的过程中，电场力做正功
• C、粒子动能为10eV时，电势能为4eV
• D、粒子动能为6eV时，电势能为6eV

Answer 1

分析：粒子运动过程中，电场力做的功等于电势能的减小量，再结合动能定理列式求解即可．

解答：解：粒子运动过程中只有电场力做功，电场力做的功等于电势能的减小量，合力做功等于动能的增加量，故电势能和动能之和守恒；
从K到L过程，动能减小26-5=21eV，故电势能增加21eV，由于是等差等势面，故相邻等势面间电势能变化：

21eV

3

=7eV
轨道2的电势设为0，故粒子在轨道2的电势能为零，故在轨道4的电势能为-14eV，在轨道1的电势能为7eV；
轨道4：电势能-14eV，动能26eV
轨道3：电势能-7eV，动能19eV
轨道2：电势能0eV，动能12eV
轨道1：电势能7eV，动能5eV
A、粒子从K到L的过程中，动能减小，故电场力做负功，故A错误；
B、粒子从K到M的过程中，电场力做功为零，故B错误；
C、粒子的电势能和动能之和守恒，为12eV，故粒子动能为10eV时，电势能为2eV，故C错误；
D、粒子的电势能和动能之和守恒，为12eV，故粒子动能为6eV时，电势能为6eV，故D正确；
故选：D．

点评：本题关键是明确只有电场力做功时，动能和电势能之和守恒，然后结合功能关系分析即可．