Question

【題目】如圖所示，真空中有一勻強電場（圖中未畫出），電場方向與圓周在同一平面內，△ABC是圓的內接直角三角形，∠ACB=26.5°，O為圓心，半徑R=5cm。位于A處的粒子源向平面內各個方向發(fā)射初動能均為8eV、電荷量+e的粒子，有些粒子會經過圓周上不同的點，其中到達B點的粒子動能為12eV，達到C點的粒子電勢能為-4eV（取O點電勢為零）。忽略粒子的重力和粒子間的相互作用，sin53°=0.8。下列說法正確的是

A.勻強電場的場強大小為100V/m

B.圓周上B、C兩點的電勢差為-4V

C.圓周上A、C兩點的電勢差為12V

D.當某個粒子經過圓周上某一位置時，可以具有6eV的電勢能，且同時具有6eV的動能

Answer 1

【答案】A

【解析】

根據電勢的定義可以求出C點的電勢

根據勻強電場的特征可知：

UAO=UOC=4V

解得：

。

根據動能定理

，

解得：

。

由于B點的電勢等于O點的電勢等于0，所以O與B是等勢點，連接OB，則OB為勻強電場的等勢面，過A點做OB的垂線交OB與D點，則AD的方向就是該電場的場強方向，如圖：

根據幾何關系可知

∠AOB=53°，AD＝0.04m。

由于OBD是等勢面，所以

。

故A正確；

B. 圓周上B、C兩點的電勢差為

故B錯誤；

C. 圓周上A、C兩點的電勢差為

故C錯誤；

D. 該圓周上電勢最高的點到比O點高：

，

所以最大電勢能只能是5eV。故D錯誤。