Question

【題目】如圖所示，半徑R＝0．5 m的圓弧接收屏位于電場強度方向豎直向下的勻強電場中，OB水平，一質量為m＝10－4kg、帶電荷量為q＝8．0×10－5C的粒子從與圓弧圓心O等高且距O點0．3 m的A點以初速度v0＝3 m/s水平射出，粒子重力不計，粒子恰好能垂直打到圓弧曲面上的C點（圖中未畫出），取C點電勢φ＝0，則

A. 該勻強電場的電場強度E＝100 V/m

B. 粒子在A點的電勢能為8×10－5J

C. 粒子到達C點的速度大小為5 m/s

D. 粒子速率為4 m/s時的電勢能為4．5×10－4J

Answer 1

【答案】CD

【解析】試題分析：粒子在電場力作用下做類平拋運動，因粒子垂直打在C點，由類平拋運動規律知：C點速度方向的反向延長線必過O點，且OD=AO=0．3m，DC=0．4m，即有：AD=v0t，，聯立并代入數據可得：E=25N/C，故A錯誤；因UDC=EDC=10V，而A、D兩點電勢相等，所以φA=10V，即粒子在A點的電勢能為：Ep=qφA=8×10-4J，故B錯誤；從A到C由動能定理知：qUAC=mvC2-mv02，代入數據得：vC=5m/s，故C正確；粒子在C點總能量：EC=mvC2=×10-4×52=1．25×10-3J，由能量守恒定律可知，粒子速率為4m/s時的電勢能為：Ep′=EC-mv2=1．25×10-3-×10-4×52=4．5×10-4J，故D正確．故選CD。