Question

【題目】如圖所示，半徑R="0.5" m的1/4圓弧接收屏位于電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，OB水平，一質(zhì)量為m=10-6kg，帶電荷量為q=8.0×10-6 C的粒子從與圓弧圓心O等高且距O點(diǎn)0.3m的A點(diǎn)以初速度v0=m/s 水平射出，粒子重力不計(jì)，粒子恰好能垂直打到圓弧曲面上的C點(diǎn)(圖中未畫出），取C點(diǎn)電勢(shì)為0，則（ ）

A. 該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=105V/m

B. 粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能EP=8×10-5 J

C. 粒子到達(dá)C點(diǎn)的速度大小為m/s

D. 粒子速率為400m/s時(shí)的電勢(shì)能為EP'=4.5×10-4J

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題粒子在電場(chǎng)力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng)，因粒子垂直打在C點(diǎn)，由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知：C點(diǎn)速度方向的反向延長(zhǎng)線必過O點(diǎn)，且OD=AO=0.3m，DC=0.4m，即有：AD=v0t，，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可得：，故A錯(cuò)誤；因，而，即粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能為：，故B錯(cuò)誤；從A到C由動(dòng)能定理知：，代入數(shù)據(jù)得：，故C正確；

粒子在C點(diǎn)總能量：，由能量守恒定律可知，粒子速率為400m/s時(shí)的電勢(shì)能為：代入數(shù)據(jù)可得，故D錯(cuò)誤．