Question

20．如图所示，矩形ABCD位于匀强电场中，且与匀强磁场方向平行，已知AB=2BC，A、B、D的电动势分别为6V、2V、4V，初动能为24eV、电荷量大小为4e的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过B，不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　）

• A． C的电势为0V
• B． 该粒子一定带负电
• C． 该粒子到达B点时的动能为8eV
• D． 该粒子到达B点时的动能为40eV

Answer 1

分析 匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等；电场线与等势面垂直，根据受力判断电性；动能定理求出动能；由电场线与等势面间的关系可得，带电粒将在电场中做类平抛运动，由平抛规律计算求解．

解答 解：A、根据匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，则φ_A-φ_B=φ_D-φ_C，则C的电势 φ_C=0．故A正确．
B、取AB的中点O，则O点的电势为φ_O=$\frac{φ{\;}_{A}+φ{\;}_{B}}{2}$=$\frac{6+2}{2}$=4V，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B正确．
CD、粒子从A到B，由动能定理，得qU_AB=E_kB-E_KA
-4e×（6-2）=E_KB-24eV
则该粒子到达B点时的动能 E_KB=8eV，故C正确，D错误．
故选：ABC．

点评 此题关键要掌握：匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，找到等势线，利用电场力做功与电势能变化的关系以及电场强度与电压的关系求解．