Question

6．如圖所示，a，b，c，d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，ab=cd=L，ad=bc=2L，電場(chǎng)線與矩形所在平面平行，已知a點(diǎn)電勢(shì)為20V，b點(diǎn)電勢(shì)為24V，d點(diǎn)電勢(shì)為12V，一個(gè)質(zhì)子從b點(diǎn)以v₀的速度射入電場(chǎng)，入射方向與bc成45°，一段時(shí)間后經(jīng)過c點(diǎn)，不計(jì)質(zhì)子的重力，下列判斷正確的是（　�。�

• A． 電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿bd指向d
• B． c點(diǎn)的電勢(shì)為16V
• C． 質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做功為4eV
• D． 質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為$\frac{\sqrt{2}L}{{v}_{0}}$

Answer 1

分析 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿著電場(chǎng)線方向每前進(jìn)相同的距離，電勢(shì)變化相等；根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直垂直畫出電場(chǎng)線，根據(jù)W=qU計(jì)算電場(chǎng)力做的功

解答 解：A、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿著電場(chǎng)線方向每前進(jìn)相同的距離，電勢(shì)變化相等，故U_a-U_d=U_b-U_c，解得：U_c=16V，d點(diǎn)電勢(shì)為12V，設(shè)ad連線中點(diǎn)為O，則其電勢(shì)為16V，故co為等勢(shì)面，電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，則電場(chǎng)線沿著bo方向，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、根據(jù)W=qU，質(zhì)子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W=qU_bc=1e×（24V-16V）=8eV，電勢(shì)能減小8eV，故C錯(cuò)誤；
D、由上可知，電場(chǎng)線沿著bo方向，質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c做類平拋運(yùn)動(dòng)，垂直于bo方向做勻速運(yùn)動(dòng)，位移大小為x=2L•$\frac{\sqrt{2}}{2}$=$\sqrt{2}$L，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=$\frac{x}{{v}_{0}}$=$\frac{\sqrt{2}l}{{v}_{0}}$．故D正確．
故選：BD

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵在于找出等勢(shì)面，然后才能確定電場(chǎng)線，要明確電場(chǎng)線與等勢(shì)線的關(guān)系，能利用幾何關(guān)系找出等勢(shì)點(diǎn)，再根據(jù)等勢(shì)線的特點(diǎn)確定等勢(shì)面