Question

如图所示，AB是圆O的一条直径，OC为圆的半径，∠AOC=90°，圆O所在空间有一匀强电场．相同的带正电的粒子，以相同的初动能E_k0沿不同方向从A点出发，能够经过圆周上其他一些点，其中经过B点的粒子的动能为1.5E_k0，经过C点的粒子的动能为2E_k0．不计粒子所受重力及粒子间相互作用的影响．下列说法中正确的是（　　）

A、经过C点的粒子的动能一定比经过圆周上其他点的粒子的动能大

B、经过C点的粒子的动能一定比经过圆周上其他点的粒子的动能小

C、无论粒子在A点的速度方向如何，圆周上总有些位置粒子无法达到

D、改变粒子在A点的速度方向，总能使圆周上任何位置都有粒子达到

Answer 1

分析：由于粒子运动过程中只受电场力，因此根据A、B、C三点动能变化，可以比较三点的电势关系为φ_A＞φ_B＞φ_C，根据动能关系，找到等势线，从而画出电场线的分部情况是解本题的关键．

解答：解：A、根据题意可知U_AC=2U_AB，所以过AC中点和B点的连线为等势线，根据电场线和等势线垂直得出电场分布情况如图所示：

由图可知，动能最大的点应该是和电场线垂直（等势线）并和圆相切的点D，故A错误；
B、由图可知，动能最小的点应该是与电场线垂直并穿过A点的等势线和圆周的交点，故B错误．
C、只要改变过A点速度方向，可以使粒子到达圆周上任意一点，故C错误，D正确．
故选D．

点评：本题有一定难度，考察了学习对物理知识的理解和综合应用能力，如根据等势线确定电场线等．