Question

（2007?南京一模）如图所示，在匀强电场中有一半径为R的圆O，场强方向与圆O所在平面平行，场强大小为E．电荷量为q的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，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O是圆心，AB是圆的直径，AC是与AB成α角的弦，则（　　）

A．匀强电场的方向沿AC方向

B．匀强电场的方向沿OC方向

C．从A到C电场力做功为2qERcosα

D．从A到C电场力做功为2qER cos²α

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C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多，从而得出C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：A、B仅在电场力作用下从A点进入，离开C点的动能最大，则C点是沿电场强度方向离A点最远，所以电场线与过C的切线相垂直，由于带电微粒是带正电，故匀强电场的方向沿OC方向．故A错误，B正确；
C、D从A到C电场力做功为W=qES=qE（R+Rcos2α）=2qERcos²α，故C错误，D正确；
故选：D

点评：解决本题的关键抓住C点是沿电场强度方向离A点最远，以及电场线与过C的切线相垂直．电场力做功公式W=qEd中，d是沿电场线方向两点间的距离．