题目内容
【题目】如图所示,真空中有一匀强电场(图中未画出),电场方向与圆周在同一平面内,△ABC是圆的内接直角三角形,∠BAC=60°,O为圆心,半径R=6cm,位于A处的粒子源向平面各个方向发射初动能均为9eV、电荷量+e的粒子,有些粒子会经过圆周上不同的点,其中到达B点的粒子动能为12eV,达到C点的粒子电势能为-6eV(取O点电势为零),忽略粒子的重力和粒子间的相互作用,下列说法正确的是
A. 圆周上A、C两点的电势差为8V
B. 圆周上B、C两点的电势差为4V
C. 匀强电场的场强大小为100V/m
D. 当某个粒子经过圆周上某一位置时,可以具有6eV的电势能,且同时具有6eV的动能
【答案】C
【解析】根据电势的定义可知C点的电势: ,所以: ,根据匀强电场的特点,结合AOC是直径可知: ,所以: ,粒子在A点的动能是9eV,在B点的动能是12eV,根据动能定理得: ,所以: ,所以:
A、由以上的分析可知, ,故A错误;
B、由以上的分析可知, ,故B错误;
C、如图,
设AO的中点为D,则D点的电势为,所以D点的电势等于B点的电势,连接DB,则DB为匀强电场的等势线,所以AD的方向就是该电场的场强方向,匀强电场的场强大小为,故C正确;
D、A点的电势为6V,所以粒子在A点的电势能: ,粒子的总能量: ,粒子的总能量为15eV,所以当某个粒子经过圆周上某一位置时,若具有6eV的电势能,则同时具有9eV的动能,故D错误;
故选C。
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