Question

【題目】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(粒子重力不計)在A點時的動能為10 J，在電場力作用下從A運動到B時速度為零。當這個粒子的動能為7.5 J時，其電勢能為（ ）

A.12.5 JB.2.5 J

C.0D.-2.5 J

Answer 1

【答案】D

【解析】

由動能定理：

WAB=0-EK0=-10J

相鄰兩個等勢面間的電勢差相等Uab=Ubc，所以qUab=qUbc，即：

設粒子在等勢面b上時的動能EKb：則

Wbc=EKc-EKb

所以：

EKb=5J

所以粒子在b處的總能量：

Eb=EKb=5J

從而可以知道粒子在電場中的總能量值為：

E=5J。

當這個粒子的動能為7.5J時有：

EP=E-EK=（5-7.5）J=-2.5J。

A．12.5 J，與結論不相符，選項A錯誤；

B．2.5 J，與結論不相符，選項B錯誤；

C．0，與結論不相符，選項C錯誤；

D．-2.5 J，與結論相符，選項D正確；