Question

10．如圖所示的圖中虛線為某一靜電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面，中間等勢(shì)面的電勢(shì)為8V，相鄰兩等勢(shì)面的電勢(shì)為2V，一電量為e的正點(diǎn)電荷僅在靜電力作用下沿實(shí)線運(yùn)動(dòng)，在經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能為5eV，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 點(diǎn)電荷經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為3eV
• B． 點(diǎn)電荷經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為10eV
• C． 點(diǎn)電荷在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能
• D． 點(diǎn)電荷一定是從A運(yùn)動(dòng)到C

Answer 1

分析 只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能和動(dòng)能之和守恒，根據(jù)電場(chǎng)力做功公式W=qU，分析電勢(shì)能變化的關(guān)系，求出點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面c位置時(shí)的動(dòng)能，再確定出點(diǎn)電荷的總能量，即可求得．

解答 解：已知點(diǎn)電荷在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為5eV，B點(diǎn)的電勢(shì)為8V，所以正電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能為8eV，電子的總能量：E=E_k+E_P=5+8=13eV
根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，電子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到的電場(chǎng)力的方向?yàn)樽笙路�，結(jié)合正電荷受到的電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同，所以電場(chǎng)的方向?yàn)樽笙路�，所以C的等勢(shì)面高，C點(diǎn)處的電勢(shì)：φ_c=8+2=10V，A點(diǎn)處的電勢(shì)：φ_a=8-2=6V
A、點(diǎn)電荷在A點(diǎn)處的電勢(shì)能：E_PA=6eV，所以經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為13-4=9eV．故A錯(cuò)誤；
B、點(diǎn)電荷經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為E_PC=e•φ_C=10eV．故B正確；
C、點(diǎn)電荷經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為13-10=3eV，所以點(diǎn)電荷在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．故C正確；
D、僅僅根據(jù)運(yùn)動(dòng)的軌跡，不能判斷出點(diǎn)電荷一定是從A運(yùn)動(dòng)到C．故D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) “在只有電場(chǎng)力做功的條件下動(dòng)能和電勢(shì)能的總和保持不變；相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相同”是我們解決此類問(wèn)題時(shí)的突破口，要掌握電場(chǎng)力做功公式W=qU，運(yùn)用能量守恒定律研究這類問(wèn)題．