(2013•乐山模拟)如图所示,边长为L的正方形区域Md内存在着匀强电场.电荷量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方

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  • 解题思路:将运动沿着水平和竖直方向正交分解,运用牛顿运动定律、运动学公式和动能定理求出电场强度和粒子射出时的动能.带电粒子从bc边的中点射出和从cd边的中点射出时,结合运动时间的关系得出加速度的大小关系,从而得出电场强度的关系,结合电场力做功判断射出时动能的关系.

    A、粒子的初动能为Ek=

    1

    2mv02,粒子在ab方向上作匀速运动,L=v0t

    粒子在ad方向上做初速度为0的匀加速运动,L=[1/2at2,

    根据牛顿第二定律得,a=

    qE

    m],

    联立解得电场强度E=

    4Ek

    qL.故A正确.

    B、根据动能定理得,qEL=Ekt-EK,解得Ekt=qEL+EK=5EK.故B错误.

    C、带电粒子从bc边的中点射出和从cd边的中点射出时,知运动的时间之比为2:1,根据y=

    1

    2at2=

    1

    2

    qE

    mt2知,电场强度之比为1:8.故C错误.

    D、由C选项知,带电粒子从bC边的中点射出和从cd边的中点射出时,电场强度之比为1:8,则电场力做功之比为1:16,根据动能定理知,射出时动能不等.故D错误.

    故选:A.

    点评:

    本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;电场强度.

    考点点评: 本题关键将带电粒子的运动沿初速度方向和电场方向进行正交分解,然后根据牛顿第二定律和运动学公式以及动能定理列式求解.

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