Question

【題目】如圖所示，在空間中有平行xOy平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/m．一群電量相同的帶正電粒子以相同的初動(dòng)能從P點(diǎn)出發(fā)，可以到達(dá)以原點(diǎn)O為圓心、半徑為25cm的圓上的任意位置．比較圓上這些位置，發(fā)現(xiàn)粒子到達(dá)圓與x軸正半軸的交點(diǎn)A時(shí)，動(dòng)能最大．已知∠OAP=37°（不計(jì)重力，不計(jì)粒子間相互作用，sin37°=0.6，cos37°=0.8），則（ ）

A. 該勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿x軸負(fù)方向

B. 過(guò)A點(diǎn)的等勢(shì)面與PA連線(xiàn)垂直

C. 到達(dá)圓與x軸負(fù)半軸的交點(diǎn)Q點(diǎn)的粒子動(dòng)能最小

D. P、A兩點(diǎn)的間電勢(shì)差為32V

Answer 1

【答案】CD

【解析】

據(jù)題，到達(dá)A點(diǎn)的正電荷動(dòng)能增加量最大，電場(chǎng)力做功最大，說(shuō)明等勢(shì)面在A點(diǎn)與圓相切，即等勢(shì)面與y軸平行，由UPA=求解PA間的電勢(shì)差，再由公式U=Ed求解場(chǎng)強(qiáng)的大小.

到達(dá)A點(diǎn)的正電荷動(dòng)能增加量最大，電場(chǎng)力做功最大，說(shuō)明了A點(diǎn)的電勢(shì)最低；同時(shí)說(shuō)明等勢(shì)面在A點(diǎn)與圓相切，也就是等勢(shì)面與y軸平行，所以電場(chǎng)線(xiàn)與x軸平行，沿x軸正方向，故A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線(xiàn)的方向沿x軸正方向，所以過(guò)A點(diǎn)的等勢(shì)面過(guò)A點(diǎn)平行于y軸，故B錯(cuò)誤；電場(chǎng)線(xiàn)的方向沿x軸正方向，所以Q點(diǎn)的電勢(shì)最高，到達(dá)Q點(diǎn)的正電荷的電勢(shì)能最大，結(jié)合能量守恒可知正電荷動(dòng)能最小，故C正確；由幾何關(guān)系可知：＝2Rcos37°＝2×0.25×0.8＝0.4m，PA間的電勢(shì)差為：UPA=Ecos37°=100×0.4×0.8=32 V．故D正確。故選CD。