Question

如圖所示，AB是圓O的一條直徑，OC為圓的半徑，∠AOC=90°，圓O所在空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)．相同的帶正電的粒子，以相同的初動(dòng)能E_k0沿不同方向從A點(diǎn)出發(fā)，能夠經(jīng)過圓周上其他一些點(diǎn)，其中經(jīng)過B點(diǎn)的粒子的動(dòng)能為1.5E_k0，經(jīng)過C點(diǎn)的粒子的動(dòng)能為2E_k0．不計(jì)粒子所受重力及粒子間相互作用的影響．下列說法中正確的是（　　）

A、經(jīng)過C點(diǎn)的粒子的動(dòng)能一定比經(jīng)過圓周上其他點(diǎn)的粒子的動(dòng)能大

B、經(jīng)過C點(diǎn)的粒子的動(dòng)能一定比經(jīng)過圓周上其他點(diǎn)的粒子的動(dòng)能小

C、無論粒子在A點(diǎn)的速度方向如何，圓周上總有些位置粒子無法達(dá)到

D、改變粒子在A點(diǎn)的速度方向，總能使圓周上任何位置都有粒子達(dá)到

Answer 1

分析：由于粒子運(yùn)動(dòng)過程中只受電場(chǎng)力，因此根據(jù)A、B、C三點(diǎn)動(dòng)能變化，可以比較三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為φ_A＞φ_B＞φ_C，根據(jù)動(dòng)能關(guān)系，找到等勢(shì)線，從而畫出電場(chǎng)線的分部情況是解本題的關(guān)鍵．

解答：解：A、根據(jù)題意可知U_AC=2U_AB，所以過AC中點(diǎn)和B點(diǎn)的連線為等勢(shì)線，根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)線垂直得出電場(chǎng)分布情況如圖所示：

由圖可知，動(dòng)能最大的點(diǎn)應(yīng)該是和電場(chǎng)線垂直（等勢(shì)線）并和圓相切的點(diǎn)D，故A錯(cuò)誤；
B、由圖可知，動(dòng)能最小的點(diǎn)應(yīng)該是與電場(chǎng)線垂直并穿過A點(diǎn)的等勢(shì)線和圓周的交點(diǎn)，故B錯(cuò)誤．
C、只要改變過A點(diǎn)速度方向，可以使粒子到達(dá)圓周上任意一點(diǎn)，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題有一定難度，考察了學(xué)習(xí)對(duì)物理知識(shí)的理解和綜合應(yīng)用能力，如根據(jù)等勢(shì)線確定電場(chǎng)線等．