如图所示，半径R=0.5m的[1/4]圆弧接受屏位于电场强度方向向下的匀强电场中，OB水平，一质量为m=10-4kg，带
如图所示，半径R=0.5m的[1/4]圆弧接受屏位于电场强度方向向下的匀强电场中，OB水平，一质量为m=10-4kg，带电荷量为q=8.0×10-5C的粒子从与圆弧圆心O等高且距O点0.3m的A点以初速度v0=3 m/s水平射出，粒子重力不计，粒子恰好能垂直打到圆弧曲面上的C点（图中未画出），取C点电势ϕ=0，则（ ）A．该匀强电场的电场强度E=100 V/m
B．粒子在A点的电势能为8×10-5J
C．粒子到达C点的速度大小为3
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D．粒子速率为4m/s时的电势能为4.5×10-4 J
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解题思路：粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的推论与类平抛运动的规律求出电场强度；然后由匀强电场场强与电势差的关系求出A点的电势，然后求出电势能；由动能定理求出粒子在C点的速度；然后由能量守恒定律求出粒子速率为4m/s时的电势能．
A、粒子在电场力作用下做类平抛运动，因粒子垂直打在C点，由类平抛运动规律知：
C点速度方向的反向延长线必过O点，且OD=AO=0.3m，DC=0.4m，即有：AD=v0t，DC=[1/2][qE/m]t2，
联立并代入数据可得：E=25N/C，故A错误；
B、因UDC=E•DC=10V，而A、D两点电势相等，所以φA=10V，即粒子在A点的电势能为：Ep=qφA=8×10-4J，故B错误；
C、从A到C由动能定理知：qUAC=[1/2]mvC2-[1/2]mv02，
代入数据得：vC=5m/s，故C错误；
D、粒子在C点总能量：EC=[1/2]mvC2=[1/2]×10-4×52=1.25×10-3J，由能量守恒定律可知，粒子速率为4m/s时的电势能为：Ep′=EC-[1/2]mv2=1.25×10-3-[1/2]×10-4×52=4.5×10-4J，故D正确．
故选：D．
点评：
本题考点： 匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．
考点点评： 本题考查了粒子在电场中的运动，粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律、动能定理、能量守恒定律即可正确解题．
1年前
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