Question

如圖所示，在正方形ABCD區域內有平行于AB邊的勻強電場，E、F、G、H是各邊中點，其連線構成正方形，其中P點是EH的中點。一個帶正電的粒子（不計重力）從F點沿FH方向射入電場后恰好從D點射出。以下說法正確的是(      )

A．粒子的運動軌跡一定經過P點。

B．粒子的運動軌跡一定經過PH之間某點。

C．若將粒子的初速度變為原來的一半，粒子會由ED之間某點射出正方形ABCD區域。

D．若將粒子的初速度變為原來的一半，粒子恰好由E點射出正方形ABCD區域。

Answer 1

D

試題分析：因勻強電場平行于AB邊，帶正電的粒子（不計重力）從F點沿FH方向射入電場后恰好從D點射出，所以粒子所受電場力沿BA方向，又帶正電的粒子所受電場力方向與場強方向相同，因此勻強電場方向由B指向A，粒子做類似平拋運動，在FH方向做勻速直線運動，在BA方向做初速為零的勻加速直線運動，其軌跡是一條拋物線，則根據平拋運動規律可知，過D點做速度的反向延長線一定交于FH的中點，而由幾何關系知延長線又經過P點，所以粒子軌跡一定經過PE之間某點，故A、B均錯誤；由和知，當一定時，若將粒子的初速度變為原來的一半，則勻速直線運動方向上的位移變為原來的一半，所以粒子恰好由E點射出正方形ABCD區域，故C錯誤，D正確。所以選D。