题目

如图2-3所示,平行板电容器两极板间有场强为 E的匀强电场,且带正电的极板接地.一质量为 m、电荷量为+q的带电粒子(不计重力)从 x轴上坐标为 x0 处由静止释放. 图2-3(1)求该粒子在x0处的电势能;(2)试从牛顿第二定律出发,证明该带电粒子在极板间运动过程中,其动能与电势能之和保持不变. 答案：解：(1)W电=qEx0①W电=－(-0)②联立①②得= qEx0.(2)在x轴上任取两点x1、x2,速度分别为v1、v2F=qE=mav22-v12=2a(x1、x2)联立得mv12=qE(x2-x1)mv22+(-qEx2)=mv12+(-qEx1)Ek2+Ep2=Ek1+Ep1.x2–x–6=0．