Question

如圖所示，a、b、c三條虛線為電場中的等勢面，等勢面b的電勢為零，且相鄰兩個等勢面間的電勢差相等，一個帶正電的粒子在A點時的動能為10J，只在電場力作用下從A運動到B時速度為零，當(dāng)這個粒子的動能為7.5J時，其電勢能為（ ）

A．12.5 J
B．2.5 J
C．0
D．-2.5

Answer 1

【答案】分析：相鄰兩個等勢面間的電勢差相等U_ab=U_bc，所以W_ab=W_bc，從而可以求出粒子在B點的動能，即粒子在電場中的總能量．
解答：解：相鄰兩個等勢面間的電勢差相等U_ab=U_bc，所以qU_ab=qU_bc，即：
而：W_AB=0-E_K0=-10J
所以，粒子在等勢面b上時的動能E_Kb：W_ac=E_Kb-E_K0
所以：E_b=E_Kb=5J
從而可以知道粒子在電場中的總能量值為5J．
當(dāng)這個粒子的動能為7.5J時，E_P=E-E_K=（5-7.5）J=-2.5J．
所以選項ABC都錯誤，選項D正確．
故選：D
點評：該題中利用相鄰兩個等勢面間的電勢差相等U_ab=U_bc，所以W_ab=W_bc，從而可以求出粒子在B點的動能，即粒子在電場中的總能量是解題的關(guān)鍵．屬于簡單題．