Question

【題目】如圖所示，在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)有平行于AB邊的勻強(qiáng)電場(chǎng)，E、F、G、H是各邊中點(diǎn)，其連線構(gòu)成正方形，其中P點(diǎn)是EH的中點(diǎn)．一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)從F點(diǎn)沿FH方向射入電場(chǎng)后恰好從D點(diǎn)射出．下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡一定經(jīng)過(guò)P點(diǎn)

B. 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡一定經(jīng)過(guò)PE之間某點(diǎn)

C. 若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉?lái)的一半，粒子會(huì)由E、D之間某點(diǎn)(不含E、D)射出正方形ABCD區(qū)域

D. 若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉?lái)的一半，粒子恰好由E點(diǎn)射出正方形ABCD區(qū)域

Answer 1

【答案】D

【解析】

試題因勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于AB邊，帶正電的粒子（不計(jì)重力）從F點(diǎn)沿FH方向射入電場(chǎng)后恰好從D點(diǎn)射出，所以粒子所受電場(chǎng)力沿BA方向，又帶正電的粒子所受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，因此勻強(qiáng)電場(chǎng)方向由B指向A，粒子做類似平拋運(yùn)動(dòng)，在FH方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在BA方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其軌跡是一條拋物線，則根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，過(guò)D點(diǎn)做速度的反向延長(zhǎng)線一定交于FH的中點(diǎn)，而由幾何關(guān)系知延長(zhǎng)線又經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，所以粒子軌跡一定經(jīng)過(guò)PE之間某點(diǎn)，故A、B均錯(cuò)誤；由和知，當(dāng)一定時(shí)，若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則勻速直線運(yùn)動(dòng)方向上的位移變?yōu)樵瓉?lái)的一半，所以粒子恰好由E點(diǎn)射出正方形ABCD區(qū)域，故C錯(cuò)誤，D正確。所以選D。