7.如圖所示,在xOy平面有勻強電場,一群質(zhì)子從P點出發(fā),可以到達圓O上任一個位置,比較圓上這些位置,發(fā)現(xiàn)到達圓與x軸正半軸的交點A點時,動能增加量最大,增加了60eV,已知圓的半徑是25cm,∠PAO=37°,則勻強電場的電場強度是( 。
A.120V/mB.187.5V/mC.150V/mD.238.5V/m

分析 據(jù)題,到達A點的質(zhì)子動能增加量最大,電場力做功最大,說明等勢面在A點與圓相切,即等勢面與y軸平行,由UPA=$\frac{{W}_{PA}}{q}$求解PA間的電勢差,再由公式U=Ed求解場強的大。

解答 解:到達A點的質(zhì)子動能增加量最大,電場力做功最大,說明等勢面在A點與圓相切(否則一定還可以在圓上找到與A點電勢相等的點,質(zhì)子到這點與A點電場力做功一樣,動能的增加量是一樣的,這與到達A點時的動能增加量最大相矛盾),也就是等勢面與y軸平行,所以電場線與x軸平行.
PA間的電勢差 UPA=$\frac{{W}_{PA}}{q}$=$\frac{60eV}{e}$=60V
由 UPA=E$\overline{PA}$cos37°=E•(2Rcos37°)cos37°,
解得:E=187.5V/m
故選:B

點評 本題考查電場強度與電勢差的關系,關鍵要運用邏輯推理判斷出過A點的等勢面,運用公式U=Ed時,要知道d是兩點沿電場方向的距離.

練習冊系列答案
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(1)金屬棒與導軌的動摩擦因數(shù);
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(1)金屬線框與斜面間的動摩擦因數(shù);
(2)金屬線框剛進入磁場時的速度大小;
(3)金屬線框剛進入磁場到恰完全進入磁場所用的時間.

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