Question

如圖所示，AB是圓O的一條直徑，OC為圓的半徑，∠AOC=90°，圓O所在空間有一勻強電場．相同的帶正電的粒子，以相同的初動能E_k0沿不同方向從A點出發(fā)，能夠經(jīng)過圓周上其他一些點，其中經(jīng)過B點的粒子的動能為1.5E_k0，經(jīng)過C點的粒子的動能為2E_k0．不計粒子所受重力及粒子間相互作用的影響．下列說法中正確的是（ ）
A．經(jīng)過C點的粒子的動能一定比經(jīng)過圓周上其他點的粒子的動能大
B．經(jīng)過C點的粒子的動能一定比經(jīng)過圓周上其他點的粒子的動能小
C．無論粒子在A點的速度方向如何，圓周上總有些位置粒子無法達到
D．改變粒子在A點的速度方向，總能使圓周上任何位置都有粒子達到

Answer 1

【答案】分析：由于粒子運動過程中只受電場力，因此根據(jù)A、B、C三點動能變化，可以比較三點的電勢關(guān)系為φ_A＞φ_B＞φ_C，根據(jù)動能關(guān)系，找到等勢線，從而畫出電場線的分部情況是解本題的關(guān)鍵．
解答：解：A、根據(jù)題意可知U_AC=2U_AB，所以過AC中點和B點的連線為等勢線，根據(jù)電場線和等勢線垂直得出電場分布情況如圖所示：

由圖可知，動能最大的點應(yīng)該是和電場線垂直（等勢線）并和圓相切的點D，故A錯誤；
B、由圖可知，動能最小的點應(yīng)該是與電場線垂直并穿過A點的等勢線和圓周的交點，故B錯誤．
C、只要改變過A點速度方向，可以使粒子到達圓周上任意一點，故C錯誤，D正確．
故選D．
點評：本題有一定難度，考察了學(xué)習(xí)對物理知識的理解和綜合應(yīng)用能力，如根據(jù)等勢線確定電場線等．