Question

20．如圖所示，矩形ABCD位于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，且與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向平行，已知AB=2BC，A、B、D的電動(dòng)勢(shì)分別為6V、2V、4V，初動(dòng)能為24eV、電荷量大小為4e的帶電粒子從A沿著AC方向射入電場(chǎng)，恰好經(jīng)過B，不計(jì)粒子的重力，下列說法正確的是（　�。�

• A． C的電勢(shì)為0V
• B． 該粒子一定帶負(fù)電
• C． 該粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為8eV
• D． 該粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為40eV

Answer 1

分析 勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行的等間距的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等；電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，根據(jù)受力判斷電性；動(dòng)能定理求出動(dòng)能；由電場(chǎng)線與等勢(shì)面間的關(guān)系可得，帶電粒將在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋規(guī)律計(jì)算求解．

解答 解：A、根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行的等間距的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等，則φ_A-φ_B=φ_D-φ_C，則C的電勢(shì) φ_C=0．故A正確．
B、取AB的中點(diǎn)O，則O點(diǎn)的電勢(shì)為φ_O=$\frac{φ{(diào)\;}_{A}+φ{(diào)\;}_{B}}{2}$=$\frac{6+2}{2}$=4V，連接OD則為等勢(shì)線，電場(chǎng)強(qiáng)度與等勢(shì)面垂直，且有高電勢(shì)指向低電勢(shì)，電場(chǎng)強(qiáng)度垂直O(jiān)D斜向上，由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，電場(chǎng)力斜向下，故電荷為負(fù)電荷；故B正確．
CD、粒子從A到B，由動(dòng)能定理，得qU_AB=E_kB-E_KA
-4e×（6-2）=E_KB-24eV
則該粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能 E_KB=8eV，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：ABC．

點(diǎn)評(píng) 此題關(guān)鍵要掌握：勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行的等間距的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等，找到等勢(shì)線，利用電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系以及電場(chǎng)強(qiáng)度與電壓的關(guān)系求解．