题目内容
【题目】如图所示,已知某匀强电场方向平行正六边形ABCDEF所在平面,若规定D点电势为零,则A,B,C 的电势分别为8V,6V,2V,初动能为16eV、电荷量大小为3e(e为元电荷)的带电粒子从A沿着AC方向射入电场,恰好经过BC的中点G.不计粒子的重力,下列说法正确的是( )
A.该粒子一定带正电
B.该粒子达到G点时的动能为4eV
C.若该粒子以不同速率从D点沿DF方向入射,该粒子可能垂直经过CE
D.只改变粒子在A点初速度的方向,该粒子不可能经过C
【答案】B,D
【解析】解:根据匀强电场中平行等距离的两点电势差相等可得E和F两点的电势分别为2V和6V,
则EC为等势线,匀强电场的电场线方向和粒子运动轨迹如图所示;
A、该粒子沿AC方向进入,从G点射出,粒子受力方向与电场线方向相反,该粒子一定带负电,A不符合题意;
B、粒子在A点初动能为16eV、电势能EPA=﹣3e×8V=﹣24eV,所以总能量为E=16eV﹣24eV=﹣8eV,由于UBG=UGC,所以G点的电势为4V,该粒子达到G点时的动能为EKG=E﹣(﹣4×3eV)=4eV,B符合题意;
C、若该粒子以不同速率从D点沿DF方向入射,其速度可以分解为沿电场线方向和垂直于电场线方向,而垂直于电场线方向的速度不可能减小为零,所以该粒子不可能垂直经过CE,C不符合题意;
D、只改变粒子在A点初速度的方向,若该粒子能经过C点,则经过C点的动能EKC=E﹣(﹣2×3eV)=﹣2eV,动能为负,不可能出现这种情况,所以只改变粒子在A点初速度的方向,该粒子不可能经过C点,D符合题意.
所以答案是:BD.
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