Question

如图所示，在空间中有平行xOy平面的匀强电场，一群带正电粒子(电荷量为e，重力不计，不计粒子间相互作用)从P点出发，可以到达以原点O为圆心、R=25cm为半径的圆上的任意位置，比较圆上这些位置，发现粒子到达圆与x轴正半轴的交点A时，动能增加量最大，为60 eV，已知∠OAP=30⁰。则下列说法正确的是                          (    )

A．该匀强电场的方向沿x轴负方向

B．匀强电场的电场强度是240 V/m

C．过A点的电场线与x轴垂直

D．P、A两点的间电势差为60 V

Answer

D

【解析】

试题分析：到达A点的质子动能增加量最大，电场力做功最大，说明等势面在A点与圆相切（否则一定还可以在圆上找到与A点电势相等的点，质子到这点与A点电场力做功一样，动能的增加量是一样的，这与到达A点时的动能增加量最大相矛盾），也就是等势面与y轴平行，所以电场线与x轴平行，方向沿x轴正方向；PA间的电势差，由，

解得：E=160V/m，故选D.

考点：电场强度与电势差

【名师点睛】本题考查电场强度与电势差的关系，关键要运用逻辑推理判断出过A点的等势面，运用公式U=Ed时，要知道d是两点沿电场方向的距离；到达A点的质子动能增加量最大，电场力做功最大，说明等势面在A点与圆相切，即等势面与y轴平行。