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
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( )m 2
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
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
=
m(2v0)2-1 2
m1 2 v 20 q 3m v 20 2q
UOB=
=WOB -q
=-1 2
(3v0)2-m 2 1 2
(2v0)2m 2 -q
,5m v 20 4q
则UBO=
,因此UOA>UBO 故D正确; 5m v 20 4q
由上可知,UBA=UBO+UOA=
+5m v 20 4q
=3m v 20 2q
,因此C错误,D选项正确.11m v 20 4q
故选D.