Question

圖中a、b和c分別表示點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)分別為6V、4V和1.5V．一質(zhì)子（

1 1

H）從等勢(shì)面a上某處由靜止釋放，僅受電場(chǎng)力作用而運(yùn)動(dòng)，已知它經(jīng)過(guò)等勢(shì)面b時(shí)的速率為v，則對(duì)質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)判斷正確的是（　　）

A．質(zhì)子經(jīng)過(guò)等勢(shì)面c時(shí)的速率為2.25v

B．質(zhì)子從a等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)到c等勢(shì)面動(dòng)能增加4.5eV

C．質(zhì)子從a等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)到c等勢(shì)面電勢(shì)能增加4.5eV

D．質(zhì)子經(jīng)過(guò)等勢(shì)面c時(shí)的速率為1.5v

Answer 1

分析：子帶一個(gè)元電荷的電荷量e，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做功W=eU，由做功的值分析能量與速度的變化．

解答：解：A、由a運(yùn)動(dòng)到b，電場(chǎng)力做功：
W₁=e（φa-φc）=e（6-4）=2eV；又：W1=

1

2

mv2；
由a運(yùn)動(dòng)到c，則電場(chǎng)力做功：
W₂=e（φa-φc）=e（6-1.5）=4.5eV；又：W2=

1

2

m

v

2 1

；
聯(lián)立以上各式解得：v1=

2.25

v=1.5v．故A錯(cuò)誤，D正確；
B、由a運(yùn)動(dòng)到c，則電場(chǎng)力做功：
W₂=e（φa-φc）=e（6-1.5）=4.5eV；
又有W2=

1

2

m

v

2 1

；所以質(zhì)子從a等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)到c等勢(shì)面動(dòng)能增加4.5eV．B正確；
C、由a運(yùn)動(dòng)到c，則電場(chǎng)力做功：
W₂=e（φa-φc）=e（6-1.5）=4.5eV；
所以質(zhì)子從a等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)到c等勢(shì)面電勢(shì)能減小4.5eV．故C錯(cuò)誤；
故選：BD

點(diǎn)評(píng)：考查電場(chǎng)力做功與能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系，明確電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減小．