Question

如圖所示，a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，ab=cd=L，ad=bc=2L，電場(chǎng)線與矩形所在平面平行．已知a點(diǎn)電勢(shì)為20V，b點(diǎn)電勢(shì)為24V，d點(diǎn)電勢(shì)為12V．一個(gè)質(zhì)子從b點(diǎn)以v₀的速度射入此電場(chǎng)，入射方向與bc成45⁰，一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)c點(diǎn)（不計(jì)質(zhì)子的重力），下列判斷正確的是（　�。�

• A、c點(diǎn)電勢(shì)低于d點(diǎn)電勢(shì)
• B、強(qiáng)場(chǎng)的大小為

  2 2

  L

• C、質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為

  2 L

  v0

• D、質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c，電勢(shì)能增加8eV

Answer 1

分析：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿著電場(chǎng)線方向每前進(jìn)相同的距離，電勢(shì)變化相等；根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直垂直畫(huà)出電場(chǎng)線，根據(jù)W=qU計(jì)算電場(chǎng)力做的功．

解答：解：A、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿著電場(chǎng)線方向每前進(jìn)相同的距離，電勢(shì)變化相等，故U_a-U_d=U_b-U_c，解得：U_c=16V，d點(diǎn)電勢(shì)為12V．則c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)電勢(shì)．故A錯(cuò)誤；
B、設(shè)ad連線中點(diǎn)為O，則其電勢(shì)為16V，故co為等勢(shì)面，電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，則電場(chǎng)線沿著bo方向．場(chǎng)強(qiáng)為 E=

Ubo

2 L

=

24-16

2 L

=

8

2 L

，故B錯(cuò)誤；
C、由上可知，電場(chǎng)線沿著bo方向，質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c做為在平拋運(yùn)動(dòng)，垂直于bo方向做勻速運(yùn)動(dòng)，位移大小為x=2L?

2

2

=

2

L，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=

x

v0

=

2 L

v0

．故C正確．
D、根據(jù)W=qU，質(zhì)子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W=qU_bc=1e×（24V-16V）=8eV，電勢(shì)能減小8eV，故D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評(píng)：本題的關(guān)鍵在于找出等勢(shì)面，然后才能確定電場(chǎng)線，要明確電場(chǎng)線與等勢(shì)線的關(guān)系，能利用幾何關(guān)系找出等勢(shì)點(diǎn)，再根據(jù)等勢(shì)線的特點(diǎn)確定等勢(shì)面．