Question

14．如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有六個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E、F，正好構(gòu)成一正六邊形，六邊形邊長(zhǎng)為0.1m，所在平面與電場(chǎng)方向平行．點(diǎn)B、C、E的電勢(shì)分別為-20V、20V和60V．一帶電粒子從A點(diǎn)以某一速度沿AB方向射出后，經(jīng)過(guò)1×10^-6s到達(dá)D點(diǎn)．不計(jì)重力．則下列判斷正確的是（　�。�

• A． 粒子帶正電
• B． 粒子在A點(diǎn)射出時(shí)的速度為5×10⁵m/s
• C． 粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在D點(diǎn)的電勢(shì)能
• D． 該粒子的比荷（電荷量與質(zhì)量比值）為7.5×10⁸C/kg

Answer 1

分析 該電場(chǎng)中已知三點(diǎn)的電勢(shì)，可以通過(guò)作輔助線找出它們之間的關(guān)系，從而確定等勢(shì)線，及該電場(chǎng)的特點(diǎn)與方向，進(jìn)而判定粒子的電性，及電勢(shì)能的變化，并由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即可求解．

解答 解：由題意可知，點(diǎn)B、C、E的電勢(shì)分別為-20V、20V和60V．U_CB=U_EF．則F的電勢(shì)為20V，那么CF是等勢(shì)線，電場(chǎng)線如圖所示：

所以可以判定EA是這個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線的方向．
A、由上面的判斷可知，粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；
B、粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，則AB方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則在A點(diǎn)射出時(shí)的速度為v=$\frac{x}{t}=\frac{0.1}{1×1{0}^{-6}}$=1×10⁵m/s，故B錯(cuò)誤；
C、負(fù)電粒子從低電勢(shì)向高電勢(shì)移動(dòng)，則電勢(shì)能減小．故C正確；
D、根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在AE方向，則有：$\frac{1}{2}\frac{qU}{md}{t}^{2}=d$，代入數(shù)據(jù)，解得：$\frac{q}{m}$=7.5×10⁸C/kg．故D正確．
故選：CD．

點(diǎn)評(píng) 該題通過(guò)比較幾個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)，得出該電場(chǎng)的特點(diǎn)與方向，解題的關(guān)鍵是通過(guò)使用輔助線來(lái)說(shuō)明問(wèn)題，同時(shí)掌握類平拋運(yùn)動(dòng)處理規(guī)律是解題的關(guān)鍵．