Question

【題目】如圖所示，勻強電場中有一個以O為圓心、半徑為R的圓，電場方向與圓所在平面平行，A、O兩點電勢差為U，一帶正電的粒子在該電場中運動，經A、B兩點時速度方向沿圓的切線，速度大小均為v0，粒子重力不計

A. 粒子在A、B間是做圓周運動

B. 粒子從A到B的運動過程中，動能先增大后減小

C. 勻強電場的電場強度E＝

D. 圓周上，電勢最高的點與O點的電勢差為U

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：粒子經過A、B兩點的動能相等，說明電場力從A點到B點沒有做功，即A點和B點電勢相等，二者在同一個等勢面上，而勻強電場的等勢面為間隔均勻的平行線，所以AB的連線即為等勢面，如下圖所示，過圓心O做等勢面AB的垂線交AB于C點，那么OC的連線即電場線。根據勻強電場電勢差，為沿電場線方向的距離，所以A、O兩點電勢差等于OC之間電勢差即，電場強度，選項C錯。沿電場線方向，距離O點最遠的距離即為R，所以圓周上，電勢最高的點與O點的電勢差為，選項D對。勻強電場中，電場力是恒力，而圓周運動向心力的方向始終指向圓心方向在不斷變化，所以粒子不可能做圓周運動，選項A錯。粒子從A到B的運動過程中，我們只能判斷電場與AB連線垂直，而不能判斷電場方向，所以無法判斷粒子動能是先增大后減小還是先減小后增大，選項B錯。