题目内容
【题目】如图所示,匀强电场中有一个以 O 为圆心、半径为 R 的圆,电场方向与圆所在平面平 行,A、O 两点电势差为 U,一带正电的粒子在该电场中运动,经 A、B 两点时速度方向沿 圆的切线,速度大小均为 v0,粒子重力不计,则下列说法正确的是
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A. 粒子从 A 到 B 的运动轨迹是一段抛物线
B. 粒子从 A 到 B 的运动过程中,电势能先减小后增大
C. 粒子从 A 到 B 的运动过程中,动能最小值为 A 点动能的一半
D. 圆周上任两点间电势差的最大值为 2U
【答案】AC
【解析】带电粒子仅在电场力作用下,由于粒子在A、B两点动能相等,则电势能也相等。因为匀强电场,所以两点的连线AB即为等势面。根据等势面与电场线垂直特性,从而画出电场线CO.由曲线运动条件可知,正电粒子所受的电场力沿着CO方向,因此粒子从A到B做抛体运动,故A正确;
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由A选项分析可知,速度方向与电场力方向夹角先大于90°后小于90°,电场力先做负功后做正功,所以电势能先增大后减小,故B错误;粒子运动到C点时动能最小,其速度为
,则最小动能
,选项C正确; 匀强电场的电场强度Ed=U式中的d是沿着电场强度方向的距离,因而由几何关系可知,UAO=E×
R,所以E=
;圆周上任两点间电势差的最大值为
,选项D错误;故选AC.
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