如图所示，半径R=0.5m的14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v

问题描述：

如图所示，半径R=0.5m的

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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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 m/s
D．粒子速率为4m/s时的电势能为4.5×10^-4 J

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最佳答案：

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=

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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=

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mvC2-

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mv02，
代入数据得：vC=5m/s，故C错误；
D、粒子在C点总能量：EC=

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mvC2=

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×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-

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mv2=1.25×10-3-

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×10-4×52=4.5×10-4J，故D正确．
故选：D．