空间存在匀强电场,有一电荷量为q(q为正)、质量为m的粒子从O点以速率vo射入电场,运动到A点时速率为2vo.现有另一电荷量为-q、质量为m2的粒子以速率2vo仍从O点射入该电场,运

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电势能/2022-11-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

空间存在匀强电场,有一电荷量为q(q为正)、质量为m的粒子从O点以速率vo射入电场,运动到A点时速率为2vo.现有另一电荷量为-q、质量为
m
2
的粒子以速率2vo仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为3vo.若忽略重力的影响,则(  )
A.在O、A、B三点中,O点电势最高
B.在O、A、B三点中,A点电势最高
C.BA间的电势差比BO间的电势差小
D.OA间的电势差比BO间的电势差大

◎ 答案

正电荷由O到A,动能变大,电场力做正功,电势能减小,电势也减小,所以O点的电势比A点的高;
负电荷从O到B速度增大,电场力也做正功,电势能减小,电势升高,B点电势比O点高.所以B点最高,故A对,B错误;
由电场力做功的公式可得
UOA=
WOA
q
=
1
2
m(2v0)2-
1
2
m
v20
q
=
3m
v20
2q

UOB=
WOB
-q
=
1
2
m
2
(3v0)2-
1
2
m
2
(2v0)2
-q
=-
5m
v20
4q

则UBO=
5m
v20
4q
,因此UOA>UBO 故D正确;
由上可知,UBA=UBO+UOA=
5m
v20
4q
+
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