Question

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，其中为零势面。一个质量为，电量为的粒子沿方向以初动能自图中的P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P点的电势能是

C．该粒子到达点时的动能是

D．该粒子到达点时的电势能是

Answer 1

C

试题分析：根据等势面的分布情况和粒子的轨迹分析可知：粒子做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动．粒子从A到C，水平位移为x=2cm，竖直位移为y=1cm，由，求出，由速度的合成求出v，再求出该粒子到达C′点时的动能．粒子运动中电势能和动能总和不变，根据能量守恒定律确定粒子的总能量，再求出粒子经过P、点时的电势能。
粒子做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有，竖直方向做匀加速直线运动有，由题知x=2y，可得，到达点的速度为，则到达点时的动能为：，由于相邻等势面间的距离相等，电势差相等，动能的增量相等，则该粒子通过等势面BB'时的动能是；C对；BB'为零势能面，由上可知，粒子经过等势面BB'时总能量为是，该粒子在P点时的电势能是；B错；根据能量守恒得，该粒子到达点时的电势能D错；故选B
点评：难度较大，本题首先要分析出粒子做类平抛运动，关键是研究粒子经过BB'面时总能量，根据能量守恒研究经过其他等势面时的电势能