Question

11．如图所示，匀强电场中有一圆，其平面与电场线平行，O为圆心，A、B、C、D为圆周上的四个等分点．现将某带电粒子从A点以相同的初动能向各个不同方向发射，到达圆周上各点时，其中过D点动能最大，不计重力和空气阻力．则（　　）

• A． 该电场的电场线一定是与OC平行
• B． 该电场的电场线一定是与OB垂直
• C． 带电粒子若经过C点，则其动能不可能与初动能相同
• D． 带电粒子可能经过B点

Answer 1

分析 带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下从圆周上不同点离开圆形区域，从D点离开圆形区域的带电微粒的动能最大．则说明电场力做功最大，从而得D点是沿电场强度方向离A点最远．电场力做功就是电量与两点的电势差的乘积．

解答 解：AB、将某带电粒子从A点以相同的初动能向各个不同方向发射，到达圆周上各点时，其中过D点动能最大，说明D点电势能最小，若带电粒子带正电，D点为电势最低点；若带电粒子带负电，D点为电势最高点；该电场的电场线一定是与OD平行，故A、B错误．
C、由于C点与A点为电势相等的点．所以带电粒子若经过C点，则其动能一定与初动能相同，故C错误．
D、由于题述带电粒子向各个不同方向发射，带电粒子可能经过B点，故D正确．
故选：D．

点评 C点是沿电场强度方向离A点最近，则电场线与过C的切线相垂直．同时还运用只有电场力做功，导致电势能与动能相互转化．并考查电势能等于电量与电势的乘积．