Question

【題目】在一沿x方向的電場中放置一光滑絕緣水平桌面，沿桌面x軸方向電勢分布如圖中實線所示。有一質量、電量的帶正電小球，以v0=2m/s的初速度在x0=-3m處沿x軸正方向運動。則小球從開始運動到動能最大時電場力所做的功為W，當小球速度為零時其位置坐標為X，則，選項全部正確的是( )

A. W=8×10-2J，X=0m

B. W=8×10-2J，X=3m

C. W=6×10-2J，X=3m

D. W=8×10-2J，X=4m

Answer 1

【答案】D

【解析】

x軸上從0到-5m電勢升高，則電場方向沿x軸正方向．從0到5m電勢升高，則電場方向沿x軸負方向．帶正電小球在x0=-3m處沿x軸正方向運動，受到向右的電場力，電場力做正功，動能增加．從0點向右運動的過程中，電場力向左，電場力做負功，小球的動能減小，所以小球在0點動能最大．則小球從開始運動到動能最大時電場力所做的功為：W=qU=q（φ3-φ0）=2×10-6×[0-（-4）]J=0.08J；設小球速度為零時其位置坐標為x．根據(jù)動能定理得 q（φ3-φx）=0-mv02，可得 φx=4V，對應的位置為 x=4m；根據(jù)對稱性知，小球速度為零時另一個位置坐標為-4m．故選D.