问题
选择题
如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行.已知点a电势为20V,b点电势为24V,d点电势为12V.一个质子从b点以v0的速度射入此电场,入射方向与bc成450,一段时间后经过c点.不计质子的重力.下列判断正确的是( )
A.c点电势高于a点电势
B.强场的方向由b指向d
C.质子从b运动到c所用的时间为
L2 v0
D.质子从b运动到c,电场力做功为4eV
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答案
A、B连接bd,bd两点的电势差为24V-12V=12V;ad两点的电势差为20V-12V=8V;因
=8 12
,故将bd分成3份,每一份表示4V,如图所示,e点的电势一定为20V,连接ae即为等势线,f的电势为16V,连接fc,由几何知识得知,fc∥ae,则知c的电势是16V,故a点电势高于c点的电势,故A错误;2 3
C、由于
=ab ad
,则根据几何知识得知,∠bed=45°,因为电场线与等势线ae垂直,所以场强的方向与ab的夹角为45°,质子从b运动到c时做类平抛运动,沿初速度v0方向做匀速直线运动,则运动时间为t=be ed
=2L?cos45° v0
.故C正确;
L2 v0
D、若质子由b到c,因bc间的电势差为24V-16V=8V,则电场力做功W=Ue=8ev;故D错误.
故选C