Question

13．如圖所示，在xOy平面內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一群質(zhì)子從P點(diǎn)出發(fā)，可以到達(dá)圓O上任意一點(diǎn)，可以到達(dá)圓O上任意一點(diǎn)，比較圓上這些質(zhì)子，發(fā)現(xiàn)到達(dá)A點(diǎn)的質(zhì)子動(dòng)能的增加量最大，增加了36eV．已知A點(diǎn)和P點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)，PO與x軸負(fù)方向的夾角為53°，圓的半徑為25cm．sin53°=0.8．cos53°=0.6．則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是 （　�。�

• A． 120V/m
• B． 144V/m
• C． 200V/m
• D． 360V/m

Answer 1

分析 據(jù)題，到達(dá)A點(diǎn)的質(zhì)子動(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，再由公式U=Ed求解場(chǎng)強(qiáng)的大�。�

解答 解：到達(dá)A點(diǎn)的質(zhì)子動(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（否則一定還可以在圓上找到與A點(diǎn)電勢(shì)相等的點(diǎn)，質(zhì)子到這點(diǎn)與A點(diǎn)電場(chǎng)力做功一樣，動(dòng)能的增加量是一樣的，這與到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能增加量最大相矛盾），所以電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面垂直
PA間的電勢(shì)差 U_PA=$\frac{{W}_{PA}^{\;}}{q}$=$\frac{36eV}{e}$=36V
由 U_PA=E$\overline{PA}$cos74°=E•（R-Rcos74°），
解得：$E=\frac{{U}_{PA}^{\;}}{R-Rcos74°}=\frac{36}{0.25-0.25cos74°}=200V/m$
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題考查電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系，關(guān)鍵要運(yùn)用邏輯推理判斷出過(guò)A點(diǎn)的等勢(shì)面，運(yùn)用公式U=Ed時(shí)，要知道d是兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離．