Question

【題目】如圖，已知某勻強(qiáng)電場方向平行于正六邊形ABCDEF所在平面。已知A、B、C、D點(diǎn)的電勢分別為8 V、6 V、2 V、0 V。現(xiàn)有一電荷量大小為2e的帶電粒子（不計(jì)重力）從A點(diǎn)以初動(dòng)能12 eV沿AC方向射入電場，恰好經(jīng)過BC的中點(diǎn)G。下列說法正確的是

A. 該粒子一定帶負(fù)電

B. 該粒子達(dá)到G點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為20 eV

C. 若只改變該粒子在A點(diǎn)時(shí)的初速度方向，該粒子不可能經(jīng)過C點(diǎn)

D. 若該種粒子以不同速率從D點(diǎn)沿DF方向入射，該粒子可能垂直經(jīng)過直線CE

Answer 1

【答案】AC

【解析】根據(jù)勻強(qiáng)電場中平行等距離的兩點(diǎn)電勢差相等可得E和F兩點(diǎn)的電勢分別為2V和6V，則EC為等勢線，勻強(qiáng)電場的電場線方向和粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示；

該粒子沿AC方向進(jìn)入，從G點(diǎn)射出，粒子受力方向與電場線方向相反，該粒子一定帶負(fù)電，A正確；粒子在A點(diǎn)初動(dòng)能為12eV、電勢能EPA=-2e×8V=-16eV，所以總能量為E=12eV-16eV=-4eV，由于，所以G點(diǎn)的電勢為4V，該粒子達(dá)到G點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為，B錯(cuò)誤；只改變粒子在A點(diǎn)初速度的方向，若該粒子能經(jīng)過C點(diǎn)，則經(jīng)過C點(diǎn)的動(dòng)能，動(dòng)能為零，由于粒子仍然有垂直于電場線方向的分速度，所以不可能出現(xiàn)這種情況，所以只改變粒子在A點(diǎn)初速度的方向，該粒子不可能經(jīng)過C點(diǎn)，C正確；若該粒子以不同速率從D點(diǎn)沿DF方向入射，其速度可以分解為沿電場線方向和垂直于電場線方向，而垂直于電場線方向的速度不可能減小為零，所以該粒子不可能垂直經(jīng)過CE，故D錯(cuò)誤．