题目内容
【题目】如图所示,半径R=0.5m的1/4圆弧接受屏位于电场强度方向向下的匀强电场中,OB水平,一质量为m=10-4kg,带电荷量为q=8.0×10-5 C的粒子从与圆弧圆心O等高且距O点0.3m的A点以初速度v0=3m/s水平射出,粒子重力不计,粒子恰好能垂直打到圆弧曲面上的C点(图中未画出),取C点电势=0,则
A.该匀强电场的电场强度E=100 V/mB.粒子在A点的电势能为8×10-5 J
C.粒子到达C点的速度大小为m/sD.粒子速率为4m/s时的电势能为4.5×10-4J
【答案】D
【解析】
试题设粒子垂直打到屏上时速度方向与水平方向的夹角为α,由平抛运动的规律可知,速度的反向延长线过O点,且O点是水平位移的中点,由几何关系可求得,;则水平方向满足:;竖直方向:,解得匀强电场的电场强度E="25" V/m,选项A 错误;AC的竖直距离为:,则AC两点的电势差为,则A点的电势为UA=10V,故粒子在A点的电势能为,选项B错误;由动能定理可知:,解得v=5m/s;选项C错误;由于粒子的电势能与动能之和守恒,则粒子速率为4m/s时的电势能满足,则,选项D 正确.
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