Question

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)以O為圓心、半徑為R的圓，電場(chǎng)方向與圓所在平面平行，A、O兩點(diǎn)電勢(shì)差為U，一帶正電的粒子在該電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，經(jīng)A、B兩點(diǎn)時(shí)速度方向沿圓的切線，速度大小均為v0，粒子重力不計(jì)

A. 粒子在A、B間是做圓周運(yùn)動(dòng)

B. 粒子從A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能先增大后減小

C. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝

D. 圓周上，電勢(shì)最高的點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢(shì)差為U

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：粒子經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)的動(dòng)能相等，說(shuō)明電場(chǎng)力從A點(diǎn)到B點(diǎn)沒(méi)有做功，即A點(diǎn)和B點(diǎn)電勢(shì)相等，二者在同一個(gè)等勢(shì)面上，而勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面為間隔均勻的平行線，所以AB的連線即為等勢(shì)面，如下圖所示，過(guò)圓心O做等勢(shì)面AB的垂線交AB于C點(diǎn)，那么OC的連線即電場(chǎng)線。根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差，為沿電場(chǎng)線方向的距離，所以A、O兩點(diǎn)電勢(shì)差等于OC之間電勢(shì)差即，電場(chǎng)強(qiáng)度，選項(xiàng)C錯(cuò)。沿電場(chǎng)線方向，距離O點(diǎn)最遠(yuǎn)的距離即為R，所以圓周上，電勢(shì)最高的點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢(shì)差為，選項(xiàng)D對(duì)。勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力是恒力，而圓周運(yùn)動(dòng)向心力的方向始終指向圓心方向在不斷變化，所以粒子不可能做圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)。粒子從A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，我們只能判斷電場(chǎng)與AB連線垂直，而不能判斷電場(chǎng)方向，所以無(wú)法判斷粒子動(dòng)能是先增大后減小還是先減小后增大，選項(xiàng)B錯(cuò)。