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试题详情及答案解析
如图所示,在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆,AB是一条直径,空间有匀强电场场强大小为E,方向与水平面平行。在圆上A点有一发射器,以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球,小球会经过圆周上不同的点,在这些点中,经过C点的小球的动能最大。由于发射时刻不同时,小球间无相互作用。且∠
=30°,下列说法正确的是( )
A.电场的方向与AC间的夹角为90°
B.电场的方向与AC间的夹角为60°
C.小球在A点垂直电场方向发射,恰能落到C点,则初动能为
qER
D.小球在A点垂直电场方向发射,恰能落到C点,则初动能为
qER
答案
:C
试题分析:要使带电小球在C点动能最大,所以U
AC
最大,即在圆周上找不到与C电势相等的点,过C点作切线,则CF为等势线.过A点作CF的垂线,则该线为电场线,场强方向如图所示,如图所示:
由几何关系可知,电场的方向与AC间的夹角为为30°,故A、B错误;据动能定理有:
,由类平抛运动规律:
,解得时间
,竖直分速度为:
,小球在C点的速度为:
,所以有初动能为:
,故C正确,D错误。
考点:带电粒子在电场中运动
2015届福建龙海第一中学高三上期第二次月考物理卷(带解析)