问题 选择题

如图所示,在边长为L的正方形ABCD区域内存在着场强为E的匀强电场,电场方向与AB边平行.一带电量为q的带电粒子以mv2/2从正方形ABCD一条边的中点射入(该粒子的重力不计),一段时间后,该粒子从一条边的中点射出,此时该带电粒子的动能有n种情况,则n 等于(  )

A.3

B.4

C.5

D.8

答案

若带电粒子带正电:

①粒子可能从BD中点射出,电场力做正功,大小为qEL,根据动能定理得知粒子的动能增大qEL,则射出电场时动能为

1
2
mv2+qEL;

②粒子可能从AB或CD的中点射出,电场力做正功,大小为

1
2
qEL,根据动能定理得知粒子的动能增大
1
2
qEL,则射出电场时动能为
1
2
mv2
+
1
2
qEL;

若带电粒子带负电:

③粒子可能从BD中点射出,电场力做负功,大小为-qEL,根据动能定理得知粒子的动能减小qEL,则射出电场时动能为

1
2
mv2-qEL;

④粒子可能从AB或CD的中点射出,电场力做负功,大小为-

1
2
qEL,根据动能定理得知粒子的动能减小
1
2
qEL,则射出电场时动能为
1
2
mv2
-
1
2
qEL;

⑤粒子可能从AC的中点射出,电场力不做功,射出电场时动能为

1
2
mv2

故n=5.

故选C

单项选择题
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