Question

【题目】如图所示，半径R=0.5m的圆弧型接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中，Ob水平。一质量为m＝10－4kg、带电荷量为q＝2．0×10－6C的粒子，从与圆弧圆心O等高且距O点0．3m的a点，以初速度=3m／s沿水平方向射出，粒子重力不计，粒子恰好能垂直圆弧曲面打到弧面上的c点（图中未画出），取c点电势＝0，则（ ）

A. 该匀强电场的电场强度E＝1000V／m

B. 粒子到达c点的速度大小为5m／s

C. 粒子在a点的电势为－40V

D. 粒子速率为3m／s时的电势能为4×10－4J

Answer 1

【答案】AB

【解析】

粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的推论与类平抛运动的规律求出电场强度；然后由匀强电场场强与电势差的关系求出A点的电势，然后求出电势能；由动能定理求出粒子在C点的速度；然后由能量守恒定律求出粒子速率为3m/s时的电势能。

A项：粒子在电场力作用下做类平抛运动，因粒子垂直打在C点，由类平抛运动规律知：

C点速度方向的反向延长线必过O点，且OD=AO=0.3m，DC=0.4m，

即有：AD=v0t，DC=联立并代入数据可得：E=1000N/C，故A正确

B、C项：因UDC=EDC=400V，而A、D两点电势相等，所以φa=400V，

从A到C由动能定理知： 代入数据解得：，故B正确；

故C错误；

D项：粒子在C点总能量：E=由能量守恒定律可知，粒子速率为3m/s时的电势能为0，故D错误。

故选：AB。