Question

[物理-選修]：
如圖整個空間有水平向左的勻強電場，帶電小球開始靜止在光滑絕緣的水平支持面上，現用恒力水平向右拉它從A運動到B點，撤去拉力后小球經歷相等的時間又由B回到A點，若取帶點小球在A點的電勢能為零，則：
A．向右運動過程中，在B的左邊某一位置小球動能等于勢能
B．向右運動過程中，在B的右邊某一位置小球動能等于勢能
C．向左運動過程中，在B的右邊某一位置小球動能等于勢能
D．向左運動過程中，在B的左邊某一位置小球動能等于勢能．

Answer 1

設撤去恒力時小球速度大小為v₁，到達A點的速度大小為v₂，恒力大小為F₁，電場力大小為F₂，小球的質量為m．由題有

v1

2

t=-

-v2+v1

2

t，得v₂=2v₁，
根據動量定理得：（F₁-F₂）t=mv₁，-F₂t=m（-v₂-v₁），比較兩式得，
F₁：F₂=4：3
A、在A到B的過程中，由動能定理得：（F₁-F₂）x=

1

3

F₂x=E_K，F₂x=E_p，可見，在此過程中，動能小于電勢能．故A錯誤．
B、在B到最右端的過程中，電場力繼續做負功，動能減小，電勢能增大，則動能小于電勢能．故B錯誤．
C、根據對稱性可知，從最右端到B的過程中，動能小于電勢能．故C錯誤．
D、從B到A的過程中，動能增大，而電勢能減小到零，則動能與電勢能可以相等．故D正確．
故選D