Question

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有A、B、C、D、E、F六個點均勻分布在半徑為R＝m的圓周上，直徑AD水平，整個空間分布著方向與圓平面平行的勻強電場。已知φA＝（2－）V、φB＝2V、φC＝（2＋）V，重力加速度g＝10m/s2，下列說法中正確的是（　�。�

A.電場強度的大小為2V/m，方向由C指向A

B.將一負電荷從B點經(jīng)C、D移到E點，其電勢能先減少后增大

C.一電荷量為q＝＋1×10－6C、重力不計的粒子以2×10－6J的動能從B點拋出，調(diào)整拋出的方向，可到達圓周上的任何位置

D.一電荷量為q＝＋1×10－6C、質(zhì)量為m＝2×10－7kg的小球以2×10－6J的動能從B點沿某一方向拋出，到達E點的動能為8×10－6J

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．連接AC，由幾何關(guān)系可知BE垂直AC，根據(jù)勻強電場電勢隨距離均勻變化（除等勢面）的特點，AC中點的電勢為2V，則EB為一條等勢線，在AC中點B點的電勢2V：

所以BE是一個等勢面，電場線與等勢面垂直，且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，所以電場強度的方向由C指向A；由幾何關(guān)系可知θ=30°，AC=3m，根據(jù)U=Ed可知

故A錯誤；

B． 將一負電荷從B點經(jīng)C、D移到E點，電勢先增加后減小，則電勢能先減小后增加，故B正確；

C． 圓心O點的電勢和B點電勢相等，B點電勢為2V，CD圓弧中間點為電勢最高點，根據(jù)U=Ed可知圓上最高電勢為4V，電荷量為q=+1×10-6C重力不計的粒子以2×10-6J的動能從B點拋出，受到沿B點切線方向的斜向下電場力方向，拋出后粒子做類斜拋運動，到達最遠點時速度不為零，根據(jù)

W=qU=Ek-Ek0

可知U＜2V，故不能到達CD圓弧中間點，故C錯誤；

D． 電荷量為q=+1×10-6C、質(zhì)量為m=2×10-7kg的小球以2×10-6J的動能從B點沿某一方向拋出，到達E點電場力做功為零，根據(jù)幾何關(guān)系下落高度為

h=2Rsin60°=3m

根據(jù)動能定理：

mgh=Ek-Ek0

解得：

Ek＝8×106J

故D正確。

故選：BD。