Question

9．在匀强电场所在平面内存在一个半径为R的圆形区域，完全相同的带正电粒子以初速度v₀沿不同的方向从A点进入圆形区域，已知从D点离开的粒子动能最大，且AB、CD是两条互相垂直的直径．则下列说法正确的是（　　）

• A． 电场方向沿CD方向
• B． 电场方向沿AD方向
• C． 从B点离开的粒子速度仍是v₀
• D． 从C点离开的粒子速度仍是v₀

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，从而得出D点是电势最短的点．电场力做功就是电量与两点的电势差的乘积．

解答 解：A、B、仅在电场力作用下从A点进入，离开D点的动能最大，电势能最小，由于带电微粒是带正电，则D点是电势最低的点，所以电场线与过D的切线相垂直，故匀强电场的方向沿CD方向，由C指向D．故A正确，B错误．
C、由于AB与CD垂直，而电场的方向沿CD的方向，所以AB两点的电势相等，所以从B点离开的粒子速度仍是v₀．故C正确；
D、由上可知，电场线方向从C到D，由沿着电场线方向，电势降低，则有C点的电势能最大，动能最小，故D错误；
故选：AC

点评 该题考查带电粒子在电场中的运动，明确在只有电场力做功的情况下，动能最大，则电势能最小，从而确定电场线与过D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．