题目内容
【题目】如图所示,在匀强电场中有一个半径为R=1m的圆,电场方向与圆的平面平行,P、O两点间电势差为4V,一个质子在该匀强电场中在仅受电场力作用下运动,从P点运动到Q点且在P、Q两点上速度方向与圆的切线一致,速度大小均为,PF、QE分别为圆的直径。则( )
A.质子可能从P点沿圆周运动到Q点
B.粒子一定能过F点,且速度为v0
C.该匀强电场的电场强度E=4V/m
D.O点与圆周上电势最低的点电势差为4V
【答案】CD
【解析】
质子在该匀强电场中仅受电场力作用下运动,且在P,Q两点上速度方向与圆的切线一致,速度大小相同,说明电场力做功微粒,故P、Q的连线为等势面;画出电场线,如图所示
A.电场力为恒力,故质子不可能做匀速圆周运动,是类似斜抛运动,故A错误;
B.在Q点将质点的速度分解为沿场强方向和垂直场方向,沿场强方向做匀加速,垂直场强方向做匀减速,当垂直场强方向速度减为0,此时质子的速度恰好与圆相切,此后以沿场强方向的速度做匀加速直线运动,所以质子不可能到达F点,故B错误;
C.P、O两点间电势差为4V,则电场强度为
故C正确;
D.O点与圆周上电势最低的点电势差为
故D正确。
故选CD。
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