Question

如图所示，一电场中的等势面是一簇互相平行的平面，其中φ_B=0，BC之间的间距是AB的2倍．一带电粒子仅在电场力作用下，依次经过等势面A、B、C，轨迹为抛物线，如图中实线，已知通过A时的动能为40J，通过C时的动能为10J，则当该粒子电势能为-5J时，其动能为（　　）

• A、45J
• B、35J
• C、30J
• D、20J

Answer 1

分析：电场线与等势面垂直，根据等势面是相互平行的直线判断电场是匀强电场，由于只有电场力做功，故只有动能和电势能相互转化，电势能和动能之和守恒；根据U=Ed，U_BC=2 U_AB．

解答：解：从等势面的分布及轨迹为抛物线可知为匀强电场，则U_BC=2 U_AB，粒子在从A到C的过程中，动能损失30J，故克服电场力做功30J，则从A到B的过程，克服电场力做功10J，到达B等势面时的动能为30J，此过程中只有电场力做功，因而只有动能和电势能之间的相互转化，也就是动能和电势能之和为一个定值，而在B上电势能为零，即动能和电势能之和为30J，当电势能为-5J时，动能为35J．故B项正确．
故选：B．

点评：本题关键是明确电场的是匀强电场，等势面不是等差等势面，然后结合动能定理和公式U=Ed分析，不难．