题目内容
【题目】如图所示，在空间中有平行xOy平面的匀强电场，场强大小为100V/m．一群电量相同的带正电粒子以相同的初动能从P点出发，可以到达以原点O为圆心、半径为25cm的圆上的任意位置．比较圆上这些位置，发现粒子到达圆与x轴正半轴的交点A时，动能最大．已知∠OAP=37°（不计重力，不计粒子间相互作用，sin37°=0.6，cos37°=0.8），则（ ）
A. 该匀强电场的方向沿x轴负方向
B. 过A点的等势面与PA连线垂直
C. 到达圆与x轴负半轴的交点Q点的粒子动能最小
D. P、A两点的间电势差为32V
【答案】CD
【解析】
据题，到达A点的正电荷动能增加量最大，电场力做功最大，说明等势面在A点与圆相切，即等势面与y轴平行，由UPA=
求解PA间的电势差，再由公式U=Ed求解场强的大小.
到达A点的正电荷动能增加量最大，电场力做功最大，说明了A点的电势最低；同时说明等势面在A点与圆相切，也就是等势面与y轴平行，所以电场线与x轴平行，沿x轴正方向，故A错误；电场线的方向沿x轴正方向，所以过A点的等势面过A点平行于y轴，故B错误；电场线的方向沿x轴正方向，所以Q点的电势最高，到达Q点的正电荷的电势能最大，结合能量守恒可知正电荷动能最小，故C正确；由几何关系可知：
＝2Rcos37°＝2×0.25×0.8＝0.4m，PA间的电势差为：UPA=Ecos37°=100×0.4×0.8=32 V．故D正确。故选CD。
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