Question

7．如圖所示，在xOy平面有勻強(qiáng)電場，一群質(zhì)子從P點(diǎn)出發(fā)，可以到達(dá)圓O上任一個位置，比較圓上這些位置，發(fā)現(xiàn)到達(dá)圓與x軸正半軸的交點(diǎn)A點(diǎn)時，動能增加量最大，增加了60eV，已知圓的半徑是25cm，∠PAO=37°，則勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度是（　　）

• A． 120V/m
• B． 187.5V/m
• C． 150V/m
• D． 238.5V/m

Answer 1

分析 據(jù)題，到達(dá)A點(diǎn)的質(zhì)子動能增加量最大，電場力做功最大，說明等勢面在A點(diǎn)與圓相切，即等勢面與y軸平行，由U_PA=$\frac{{W}_{PA}}{q}$求解PA間的電勢差，再由公式U=Ed求解場強(qiáng)的大�。�

解答 解：到達(dá)A點(diǎn)的質(zhì)子動能增加量最大，電場力做功最大，說明等勢面在A點(diǎn)與圓相切（否則一定還可以在圓上找到與A點(diǎn)電勢相等的點(diǎn)，質(zhì)子到這點(diǎn)與A點(diǎn)電場力做功一樣，動能的增加量是一樣的，這與到達(dá)A點(diǎn)時的動能增加量最大相矛盾），也就是等勢面與y軸平行，所以電場線與x軸平行．
PA間的電勢差 U_PA=$\frac{{W}_{PA}}{q}$=$\frac{60eV}{e}$=60V
由 U_PA=E$\overline{PA}$cos37°=E•（2Rcos37°）cos37°，
解得：E=187.5V/m
故選：B

點(diǎn)評 本題考查電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系，關(guān)鍵要運(yùn)用邏輯推理判斷出過A點(diǎn)的等勢面，運(yùn)用公式U=Ed時，要知道d是兩點(diǎn)沿電場方向的距離．