如圖所示,在勻強(qiáng)電場中有一半徑為R的圓O,場強(qiáng)方向與圓O所在平面平行,場強(qiáng)大小為E.電荷量為q的帶正電微粒以相同的初動能沿著各個(gè)方向從A點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域中,只在電場力作用下運(yùn)動,從圓周上不同點(diǎn)離開圓形區(qū)域,其中從C點(diǎn)離開圓形區(qū)域的帶電微粒的動能最大,圖中O是圓心,AB是圓的直徑,AC是與AB成α角的弦,則( )

A.勻強(qiáng)電場的方向沿AC方向
B.勻強(qiáng)電場的方向沿OC方向
C.從A到C電場力做功為2qERcosα
D.從A到C電場力做功為2qER cos2α
【答案】分析:帶正電微粒以相同的初動能沿著各個(gè)方向從A點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域中,只在電場力作用下從圓周上不同點(diǎn)離開圓形區(qū)域,從C點(diǎn)離開圓形區(qū)域的帶電微粒的動能最大.則說明電場力做功最多,從而得出C點(diǎn)是沿電場強(qiáng)度方向離A點(diǎn)最遠(yuǎn).電場力做功就是電量與兩點(diǎn)的電勢差的乘積.
解答:解:A、B僅在電場力作用下從A點(diǎn)進(jìn)入,離開C點(diǎn)的動能最大,則C點(diǎn)是沿電場強(qiáng)度方向離A點(diǎn)最遠(yuǎn),所以電場線與過C的切線相垂直,由于帶電微粒是帶正電,故勻強(qiáng)電場的方向沿OC方向.故A錯(cuò)誤,B正確;
C、D從A到C電場力做功為W=qES=qE(R+Rcos2α)=2qERcos2α,故C錯(cuò)誤,D正確;
故選:D
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵抓住C點(diǎn)是沿電場強(qiáng)度方向離A點(diǎn)最遠(yuǎn),以及電場線與過C的切線相垂直.電場力做功公式W=qEd中,d是沿電場線方向兩點(diǎn)間的距離.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,在勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點(diǎn),a、b相距 4cm,b、c相距10cm.將一個(gè)帶電荷量為2×10-8C 的電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí),電場力做功為4×10-6 J.將此電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn)時(shí)電場力做功為
5×10-6
5×10-6
 J,a、c間電勢差為
450
450
V.

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如圖所示,在勻強(qiáng)電場中,有邊長為2Cm的等邊三角形ABC,三角形所在平面與勻強(qiáng)電場平面重合,其中O點(diǎn)為該三角形的中心,各點(diǎn)電勢分別為?A=2V,?B=4V,?C=6V,下列說法正確的是(  )

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如圖所示,在勻強(qiáng)電場中,將一電荷量為4×10-5的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn),其電勢能增加了0.2J,已知A、B兩點(diǎn)間距離為0.4m,兩點(diǎn)連線與電場方向成60°角,求:
(1)電荷由A移到B的過程中,電場力所做的功WAB;
(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB
(3)該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E.

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如圖所示,在勻強(qiáng)電場中,有一以O(shè)為圓心,r為半徑的圓,ab和cd為該圓2條相互垂直的直徑.現(xiàn)于O點(diǎn)固定一電量為Q的正點(diǎn)電荷(認(rèn)為該點(diǎn)電荷未影響產(chǎn)生原勻強(qiáng)電場的電荷分布).將一電量為q的負(fù)檢驗(yàn)電荷放于d點(diǎn)恰能平衡(不考慮重力).現(xiàn)將該檢驗(yàn)電荷沿圓周移動,則( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在勻強(qiáng)電場中,一電荷量為q=5.0×10-10C的正電荷,由a點(diǎn)移到b點(diǎn)和由a點(diǎn)移到c點(diǎn),電場力做的功都是2.0×10-8J,已知a、b、c三點(diǎn)的連線組成直角三角形,ab=20cm,θ=37°,則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為
 
v/m,電場強(qiáng)度的方向?yàn)?!--BA-->
 
(COS37°=0.8).

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