Question

空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一電荷量q（q＞0）、質(zhì)量m的粒子從O點(diǎn)以速率V₀射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速率為2V₀．現(xiàn)有另一電荷量-q、質(zhì)量m的粒子以速率2V₀仍從O點(diǎn)射入該電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速率為3V₀．若忽略重力的影響，則（　　）

A．在O、A、B三點(diǎn)中，B點(diǎn)電勢(shì)最高

B．在O、A、B三點(diǎn)中，A點(diǎn)電勢(shì)最高

C．OA間的電勢(shì)差比BO間的電勢(shì)差大

D．兩粒子在從A運(yùn)動(dòng)到B過程中電勢(shì)能的變化相同

Answer 1

分析：由題，電荷量q（q＞0）的粒子從O點(diǎn)以速率V₀射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速率為2V₀，則粒子順著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)．電荷量-q的粒子以速率2V₀從O點(diǎn)射入該電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速率為3V₀，逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，畫三點(diǎn)在電場(chǎng)線的位置，比較電勢(shì)的高低．根據(jù)動(dòng)能定理研究OA間的電勢(shì)差與BO間的電勢(shì)差的大小．根據(jù)能量守恒定律分析電勢(shì)能變化與動(dòng)能變化的關(guān)系，確定電勢(shì)能變化是否相同．

解答：解：
A、B根據(jù)題意分析，畫出三點(diǎn)在電場(chǎng)線上的位置，如圖，則可知B點(diǎn)電勢(shì)最高．故A正確，B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)動(dòng)能定理得
    qU_OA=

1

2

m(2v0)2-

1

2

m

v

2 0

，得到U_OA=

3m v 2 0

2q

-qU_OB=

1

2

m(3v0)2-

1

2

m(2v0)2，得到U_OB=-

5m v 2 0

2q

，U_BO=-U_OB=

5m v 2 0

2q

所以O(shè)A間的電勢(shì)差比BO間的電勢(shì)差�。�故C錯(cuò)誤．
D、+q從A運(yùn)動(dòng)到B過程中電勢(shì)能減小，-q從A運(yùn)動(dòng)到B過程中電勢(shì)能增加，兩粒子在從A運(yùn)動(dòng)到B過程中電勢(shì)能的變化不相同．故D錯(cuò)誤．
故選A

點(diǎn)評(píng)：比較電勢(shì)的高低，畫出電場(chǎng)線，標(biāo)出各點(diǎn)在電場(chǎng)線上的位置是常用的方法．