题目内容

【题目】如图所示,在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆,AB是一条直径,空间有匀强电场场强大小为E,方向与水平面平行。在圆上A点有一发射器,以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球,小球会经过圆周上不同的点,在这些点中,经过C点的小球的动能最大。由于发射时刻不同时,小球间无相互作用。且,下列说法正确的是(

A. 电场的方向与AC间的夹角为30°

B. 电场的方向与AC间的夹角为60°

C. 小球在A点垂直电场方向发射,恰能落到C点,则初动能为

D. 小球在A点垂直电场方向发射,恰能落到C点,则初动能为

【答案】AC

【解析】因为经过C点的小球动能最大,由动能定理,电场力做正功最大,可知过C点圆的切线是等势线,过C点的半径与电场线平行,如图所示。

A、B项,因为OC=OA, ,所以电场方向与AC间的夹角为 ,故A项正确,B项错误。

C、D项,小球在A点垂直电场方向发射,垂直电场方向做匀速运动,记分速度为 ,平行电场方向做匀加速运动,记分速度为

由运动学公式有

由牛顿第二定律有

结合以上各式及几何关系可得:C

综上所述本题答案是:AC

练习册系列答案
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