Question

20．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時的動能為20J，在電場力作用下從A運動到B速度為零，當這個粒子的動能為15J時，其電勢能為（　�。�

• A． 25J
• B． 5J
• C． 0
• D． -5J

Answer 1

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：${W}_{ab}={W}_{bc}=\frac{1}{2}{W}_{AB}$
而：W_AB=0-E_K0=-20J
聯(lián)立解得W_bc=-10J
設(shè)粒子在等勢面b上時的動能為E_b，則W_bc=E_C-E_b
解得：E_b=10J
從而可以知道粒子在電場中的總能量值為10J．
當這個粒子的動能為15J時，有：E_P=E-E_K=（10-15）J=-5J
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