题目内容
【题目】如图,矩形ABCD位于匀强电场中,电场方向平行于矩形平面。已知AB=2BC,P是CD边的中点。A、B、D的电势分别为6V、2V、4V,初动能为6eV、电荷量大小为e的带电粒子从A沿着AC方向射人电场,恰好经过B。不计粒子重力,下列说法正确的是
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A. 该粒子一定带正电
B. 该粒子到达B点时的动能为10eV
C. 若仅改变粒子的初速度大小,该粒子可能经过c点
D. 在公改变粒子的初速度方向,该粒子可能做直线运动经过P点
【答案】D
【解析】根据匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等,则φA-φB=φD-φC,则C的电势 φC=0.取AB的中点O,则O点的电势为
,连接OD则为等势线,电场强度与等势面垂直,且有高电势指向低电势,电场强度垂直OD斜向上,由物体做曲线运动的条件,电场力斜向下,故电荷为负电荷;故A错误.
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粒子从A到B,由动能定理,得qUAB=EkB-EKA,-e×(6-2)=EKB-6eV,则该粒子到达B点时的动能 EKB=2eV,故B错误.若仅改变粒子的初速度大小,因粒子所受电场力方向与场强E方向相反,则该粒子不可能经过c点,选项C错误;因AP在电场强度E的方向上,则若改变粒子的初速度方向,使得初速度沿AP方向,则该粒子可沿AP做匀减速直线运动经过P点,选项D正确;故选D.
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