Question

3．如图所示，一匀强电场平行于正方形区域ABCD，AB边水平，BC边垂直，A、B、C三点的电势分别为6V、2V、-2V．一质量为m，电量大小为q的带电微粒，从P点射入该电场区，恰好沿水平直线运动，下列判断正确的是（　　）

• A． 微粒带正电
• B． 微粒做匀速直线运动
• C． 电场强度的大小为$\frac{\sqrt{2}mg}{q}$
• D． 微粒的电势能逐渐减少

Answer 1

分析 依据匀强电场的特点，结合A、B、C三点的电势分别为6V、2V、-2V可得电场的分向，由带电微粒，从P点射入该电场区，恰好沿水平直线运动，则重力与电场力的合力必定与运动轨迹共线，由力的平行四边形定则可得电场强度．

解答 解：A、正方形区域ABCD，则有：U_AD=U_BC=4V，故有D点的电势为2V，故对角线BD为等势线，故电场线方向为从A指向C，微粒恰好沿水平直线运动，则重力与电场力的合力必定沿着水平方向，故电场力沿着电场线的反方向，故微粒带负电，故A错误；
B、微粒仅受重力和电场力作用，合力不可能为零，故不可能做匀速直线运动，故B错误；
C、重力与电场力的合力必定沿着水平方向，由平行四边形定则可得，Eq=$\sqrt{2}mg$，故E=$\frac{\sqrt{2}mg}{q}$，故C正确；
D、电场力做负功，电势能增加，故D错误．
故选：C．

点评 知道匀强电场中相同方向相等距离的电势差相等；电场线与等势线垂直，并且由高电势指向低电势；微粒恰好沿水平直线运动，则重力与电场力的合力必定与运动轨迹共线，这几点很重要．