Question

【题目】如图所示，一带电荷量为q的带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直．粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角．已知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差大小为U，不计重力作用，设P点的电势为零．则下列说法正确的是( )

A. 带电粒子带负电

B. 带电粒子在Q点的电势能为－Uq

C. 此匀强电场的电场强度大小为E=

D. 此匀强电场的电场强度大小为E=

Answer 1

【答案】BC

【解析】由图看出粒子的轨迹向上，则所受的电场力向上，与电场方向相同，所以该粒子带正电．
粒子从P到Q，电场力做正功，为W=qU，则粒子的电势能减少了qU，P点的电势为零，则知带电粒子在Q点的电势能为-Uq，故A错误、B正确．设带电粒子在P点时的速度为v0，在Q点建立直角坐标系，垂直于电场线为x轴，平行于电场线为y轴，由平抛运动的规律和几何知识求得粒子在y轴方向的分速度为：vy=v0． 粒子在y方向上的平均速度为： 粒子在y方向上的位移为y0，粒子在电场中的运动时间为t，则：竖直方向有： ； 水平方向有：d=v0t；可得： ； 所以场强为：
联立得： ，故C正确，D错误．故选BC.