题目内容
【题目】如图所示,矩形区域PQNM内存在平行于纸面的匀强电场,一质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量为q=1.0×10-5 C的带正电粒子(重力不计)从a点以v1=1×104 m/s的初速度垂直于PQ进入电场,最终从MN边界的b点以与水平边界MN成30°角斜向右上方的方向射出,射出电场时的速度v2=2×104 m/s,已知MP=20 cm、MN=80 cm,取a点电势为零,如果以a点为坐标原点O,沿PQ方向建立x轴,则粒子从a点运动到b点的过程中,电场的电场强度E、电势φ、粒子的速度v、电势能Ep随x的变化图象正确的是( )
A. B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A、因为匀强电场中的电场强度处处相等,故A错误;
B、因为粒子离开电场时的速度:,则电场的方向水平向右,沿电场线的方向电势降低,故B错误;
C、粒子在电场中运动的过程中,由动能定理可知:,所以v与x不是线性关系,故C错误;
D、因为规定a点电势为零,粒子进人电场后做类平抛运动,根据电场力做功与电势能的变化的关系有:,故
,故D正确;
故选D。
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