Question

13．如图所示，在xOy平面内有匀强磁场，一群质子从P点出发，可以到达圆O上任意一点，可以到达圆O上任意一点，比较圆上这些质子，发现到达A点的质子动能的增加量最大，增加了36eV．已知A点和P点关于y轴对称，PO与x轴负方向的夹角为53°，圆的半径为25cm．sin53°=0.8．cos53°=0.6．则匀强电场的电场强度是 （　　）

• A． 120V/m
• B． 144V/m
• C． 200V/m
• D． 360V/m

Answer 1

分析 据题，到达A点的质子动能增加量最大，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，再由公式U=Ed求解场强的大小．

解答 解：到达A点的质子动能增加量最大，电场力做功最大，说明等势面在A点与圆相切（否则一定还可以在圆上找到与A点电势相等的点，质子到这点与A点电场力做功一样，动能的增加量是一样的，这与到达A点时的动能增加量最大相矛盾），所以电场线与等势面垂直
PA间的电势差 U_PA=$\frac{{W}_{PA}^{\;}}{q}$=$\frac{36eV}{e}$=36V
由 U_PA=E$\overline{PA}$cos74°=E•（R-Rcos74°），
解得：$E=\frac{{U}_{PA}^{\;}}{R-Rcos74°}=\frac{36}{0.25-0.25cos74°}=200V/m$
故选：C

点评 本题考查电场强度与电势差的关系，关键要运用逻辑推理判断出过A点的等势面，运用公式U=Ed时，要知道d是两点沿电场方向的距离．