问题
选择题
如图所示，半径R="0.5" m的1/4圆弧接受屏位于电场强度方向向下的匀强电场中，OB水平，一质量为m=10-4kg，带电荷量为q=8.0×10-5 C的粒子从与圆弧圆心O等高且距O点0.3m的A点以初速度v0="3" m/s水平射出，粒子重力不计，粒子恰好能垂直打到圆弧曲面上的C点(图中未画出)，取C点电势=0，则
A．该匀强电场的电场强度E="100" V/m
B．粒子在A点的电势能为8×10-5 J
C．粒子到达C点的速度大小为
m/s
D．粒子速率为4m/s时的电势能为4.5×10-4 J
答案
答案：D
题目分析：设粒子垂直打到屏上时速度方向与水平方向的夹角为α，由平抛运动的规律可知，速度的反向延长线过O点，且O点是水平位移的中点，由几何关系可求得
，
;则水平方向满足：
；竖直方向：
，解得匀强电场的电场强度E="25" V/m，选项A 错误；AC的竖直距离为：
,则AC两点的电势差为
,则A点的电势为UA=10V，故粒子在A点的电势能为
,选项B错误；由动能定理可知：
，解得v=5m/s；选项C错误；由于粒子的电势能与动能之和守恒，则粒子速率为4m/s时的电势能满足
，则
，选项D 正确。