Question

4．AB、CD是圓的兩條直徑，該圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行該圓所在平面．在圓周所在的平面內(nèi)將一個(gè)帶正電的粒子從A點(diǎn)先后以相同的速率v沿不同方向射向圓形區(qū)域，粒子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大．若不計(jì)粒子所受的重力和空氣阻力，則（　　）

• A． 電場(chǎng)強(qiáng)度方向由A指向B
• B． 電場(chǎng)強(qiáng)度方向由D指向C
• C． 粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小
• D． 粒子到達(dá)D點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最小

Answer 1

分析 帶正電微粒以相同的初動(dòng)能沿著各個(gè)方向從A點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域中，只在電場(chǎng)力作用下從圓周上不同點(diǎn)離開(kāi)圓形區(qū)域，從C點(diǎn)離開(kāi)圓形區(qū)域的帶電微粒的動(dòng)能最大．則說(shuō)明電場(chǎng)力做功最大，從而得出C點(diǎn)是沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向離A點(diǎn)最遠(yuǎn)．電場(chǎng)力做功就是電量與兩點(diǎn)的電勢(shì)差的乘積．

解答 解：A、B、僅在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)進(jìn)入，離開(kāi)C點(diǎn)的動(dòng)能最大，電勢(shì)能最小，則C點(diǎn)是沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向離A點(diǎn)最遠(yuǎn)，所以電場(chǎng)線(xiàn)與過(guò)C的切線(xiàn)相垂直，由于帶電微粒是帶正電，故勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿CD方向，由D指向C．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、D、由上可知，電場(chǎng)線(xiàn)方向從D到C，由沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向，電勢(shì)降低，則有D點(diǎn)的電勢(shì)能最大，動(dòng)能最小，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評(píng) C點(diǎn)是沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向離A點(diǎn)最近，則電場(chǎng)線(xiàn)與過(guò)C的切線(xiàn)相垂直．同時(shí)還運(yùn)用只有電場(chǎng)力做功，導(dǎo)致電勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化．并考查電勢(shì)能等于電量與電勢(shì)的乘積．