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如图所示,空间的虚线框内有匀强电场,AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面,...

如图所示,空间的虚线框内有匀强电场,AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面,相邻等势面间的距离均为0.5cm,其中BB'为零势能面.一个质量为m,带电量为+q的粒子沿AA′方向以初动能Ek自图中的P点进入电场,刚好从C′点离开电场.已知PA′=2cm.粒子的重力忽略不计.下列说法中正确的是( )
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A.该粒子通过等势面BB'时的动能是1.25Ek
B.该粒子到达C′点时的动能是2Ek
C.该粒子在P点时的电势能是Ek
D.该粒子到达C′点时的电势能是-0.5Ek
根据等势面的分布情况和粒子的轨迹分析可知:粒子做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动.粒子从A到C,水平位移为x=2cm,竖直位移为y=1cm,由x=vt,y=,求出vy,由速度的合成求出v,再求出该粒子到达C′点时的动能.粒子运动中电势能和动能总量守恒,根据能量守恒定律确定粒子的总能量,再求出粒子经过P、C′点时的电势能. 【解析】 A、B,粒子做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,有x=vt,竖直方向做匀加速直线运动有y=. 由题x=2cm,竖直位移为y=1cm,得到vy=v,v=,该粒子到达C′点时的动能是EK==2=2EK. 由于相邻等势面间的距离相等,电势差相等,动能的增量相等,则该粒子通过等势面BB'时的动能是1.5Ek.故A错误,B正确.     C、BB'为零势能面,由上可知,粒子经过等势面BB'时总能量为是1.5Ek,该粒子在P点时的电势能是1.5Ek-Ek=0.5Ek.故C错误.     D、根据能量守恒得,该粒子到达C′点时的电势能EP=1.5Ek-2EK=-0.5Ek.故D正确. 故选BD
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考点分析:
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B.将一个电荷量为q=-2×10-6C的电荷从B点移到C点,电场力做功为W=1.2×10-5J
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A.若Q不变,P点的位置也不变,而令R变小,则P点的场强不变
B.若Q不变,P点的位置也不变,而令R变小,则P点的电势升高
C.若Q不变,M点的位置也不变,而令R变小(M点仍在壳内),则M点的电势升高
D.若Q不变,M点的位置也不变,而令R变小(M点仍在壳内),则M点的场强不变
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B.边ab上各位置,从a到b,电势一定先降低后升高
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