题目内容
【题目】如图所示,在匀强电场中有O、A、B三点,OA=OB=5cm,O点电势为、A点电势为,OA与OB的夹角为120°,A,B在同一条竖直线上。现有一不计重力、带电量为e的粒子从A点沿AO方向射入电场,经过B点时动能与在A点时相同,则下列说法正确的是
A. 粒子带负电
B. 粒子运动过程中,电势能先减小,后增大
C. 粒子能运动到O点
D. 匀强电场的电场强度大小为200V/m,方向垂直AB向右
【答案】D
【解析】
A、由于粒子在A、B两点的动能相同,根据动能定理有,可得,即A、B两点为等势点,故AB连线为等势线,由O、A点电势分别为5V、0V,可知电场方向为垂直AB向右,电场力垂直AB连线向右,可知粒子带正电,故A错误;
B、由图可知,粒子从A到B的过程中,电场力与速度方向的夹角先大于后小于,故电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,故B错误;
C、根据曲线运动的运动轨迹与速度方向、合外力方向的关系可知粒子不能到达O点,故C错误;
D、O、A两沿电场方向的距离为,由电势差与电场强度的关系可得电场强度为,方向为垂直AB向右,故D正确;
故选D。