Question

如图所示，AB是圆的一条直径，∠BAC=30°，圆O所在的平面内有匀强电场存在，电场方向与圆面平行．一个带正电的粒子（不计重力）以相同的初动能从图中A点出发，在圆面内向各个方向运动，只有当该粒子从图中C点离开圆面时，粒子的动能最大，则电场线方向为（ ）

A．沿A→B方向
B．沿A→C方向
C．沿O→C方向
D．沿B→C方向

Answer 1

【答案】分析：粒子从图中C点离开圆面时，粒子的动能最大，说明电场力最大，根据电场力做功公式W=qU，分析AC间电势差什么情况下最大，确定电场线的方向．
解答：解：由题，带正电的粒子在匀强电场中从以相同的初动能从A点出发，从C点离开圆面时，带电粒子只受电场力作用，粒子的动能最大，根据动能定理知，说明电场力做功最大，AC间电势差最大；若过C点作匀强电场的等势面，该面与圆只能有一个交点，即该等势面在C点与圆相切，而电场方向与等势面是垂直的，从A到C电场力对小球做正功，小球的位移方向与电场力的夹角小于90°，因而电场方向沿OC方向．
故选C
点评：本题有一定难度，考察了学习对物理知识的理解和综合应用能力，如根据等势线确定电场线等．