Question

如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点。一个带正电的粒子（不计重力）从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出。以下说法正确的是( )

A．粒子的运动轨迹一定经过P点。

B．粒子的运动轨迹一定经过PH之间某点。

C．若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子会由ED之间某点射出正方形ABCD区域。

D．若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点射出正方形ABCD区域。

 

Answer 1

D

【解析】

试题分析：因匀强电场平行于AB边，带正电的粒子（不计重力）从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出，所以粒子所受电场力沿BA方向，又带正电的粒子所受电场力方向与场强方向相同，因此匀强电场方向由B指向A，粒子做类似平抛运动，在FH方向做匀速直线运动，在BA方向做初速为零的匀加速直线运动，其轨迹是一条抛物线，则根据平抛运动规律可知，过D点做速度的反向延长线一定交于FH的中点，而由几何关系知延长线又经过P点，所以粒子轨迹一定经过PE之间某点，故A、B均错误；由和知，当一定时，若将粒子的初速度变为原来的一半，则匀速直线运动方向上的位移变为原来的一半，所以粒子恰好由E点射出正方形ABCD区域，故C错误，D正确。所以选D。

考点：本题考查带电粒子在电场中的偏转，意在考查考生知识和方法的迁移能力。