Question

3．如图所示，正方形虚线框内存在着沿纸面方向的匀强电场（图中未画出），一电子只在电场力作用下，从M点以速度v₀垂直于bc边射入电场，从Q点以速度2v₀垂直cd边飞出电场，且bM=dQ，下列说法正确的是（　　）

• A． 电子从M点运动到Q点的过程中电场力先做负功后做正功
• B． 电子从M点到Q点做匀变速运动
• C． 电场的方向是从c指向d
• D． M点的电势与a点的电势可能相等

Answer 1

分析 A：将电子所受的电场力分解为水平和竖直方向，由水平方向和竖直方向的运动情况得出受力的方向，进而得出合力的方向，根据力与速度的夹角就可以得出电场力做功
B：电场力恒定，所以加速度不变，可知做匀加速运动．
C：负电荷受力的方向与场强的方向相反，可以得出场强的方向．
D：沿着电场线的方向电势降低，M点的电势高于a点的电势．

解答 解：电子在匀强电场中受到电场力为恒力，将电场力分解为水平方向和竖直方向，
在水平方向：电子做初速度为0，末速度为2v₀的匀加速运动，所以水平方向受力向右
竖直方向：电子做初速度为v₀，末速度为0的匀减速运动，所以竖直方向受力向下
所以电场力偏向右下方，电场力与初速度v₀的夹角为钝角，又因为v₀＜2v₀，所以电场力先做负功后做正功，故A正确．
B：由于正方形虚线框内存在着沿纸面方向的匀强电场，电子所受电场力恒定，加速度恒定，所以电子做匀变速运动，故B正确．
C：电子所受电场力偏向右下方，负电荷受力的方向与电场的方向相反，故C错误．
D：沿着电场线的方向电势降低，所以M点的电势高于a点的电势．故D错误．
故选：AB．

点评 此题关键要运用正交分解法将合运动沿水平和竖直方向正交分解，然后运用牛顿运动定律确定电场力的水平分量和竖直分量，得出电场力的方向，再根据负电荷受力的方向与电场的方向相反，得出场强的方向．