Question

如图所示,在匀强电场中有一半径为R的圆O, 场强方向与圆O所在平面平行, 场强大小为E, 电荷量为q的带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域, 只在电场力作用下运动, 从圆周上不同点离开圆形区域, 其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大, 图中O是圆心, AB是圆的直径, AC是与AB成α角的弦, 则（  ）

A．匀强电场的方向沿AC方向           

B．匀强电场的方向沿CO方向

C．从A到C电场力做功为2qERcosα      

D．从A到C电场力做功为2qERcos²α

Answer

D

【解析】

试题分析：从C点离开的粒子动能最大, 说明从A到C电场力做正功, A电势高于C, 且AC两点间电势差最大, 所以C是圆周上电势最低的点．匀强电场中的等势线是直线, 圆上没有C的等势点, 也就是过C点的等势线为圆上过C点的切线．由于电场线与等势线垂直, 由电势高的点指向电势低的点, 所以, 电场方向沿OC方向, A、B错; 电场力做功W＝qE·|AC|cosα＝qE·（2Rcosα）cosα＝2qERcos2α, C错D对, 本题选 D．

考点：电场强度；电势及电势能

名师点睛：本题关键抓住C点是沿电场强度方向离A点最远，从电场力做功公式W=qEd，判断出电场线的方向，并运用这个公式求解电场力做功，要理解这个公式中d是两点沿电场线方向的距离。