如图所示，一带电荷量为q的带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直．粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角．已知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的

Question

如图所示，一带电荷量为q的带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直．粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角．已知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差为U，不计重力作用，设P点的电势为零．则下列说法正确的是（　　）

A．带电粒子在Q点的电势能为-Uq
B．带电粒子带负电
C．此匀强电场的电场强度大小为E=(2√(3)U)/(3d)
D．此匀强电场的电场强度大小为E=(√(3)U)/(3d)

Answer 1

A、B、由图看出粒子的轨迹向上，则所受的电场力向上，与电场方向相同，所以该粒子带正电．
粒子从P到Q，电场力做正功，为W=qU，则粒子的电势能减少了qU，P点的电势为零，则知带电粒子在Q点的电势能为-Uq，故A正确、B错误．
C、D、设带电粒子在P点时的速度为v₀，在Q点建立直角坐标系，垂直于电场线为x轴，平行于电场线为y轴，由平抛运动的规律和几何知识求得粒子在y轴方向的分速度为：v_y=√(3)v₀．
粒子在y方向上的平均速度为：

.

vy

=(√(3)v0)/(2)
粒子在y方向上的位移为y₀，粒子在电场中的运动时间为t，则：
竖直方向有：y₀=

.

vy

t=(√(3)v0t)/(2)
水平方向有：d=v₀t
可得：y₀=(√(3)d)/(2)
所以场强为：E=(U)/(y0)
联立得：E=(2U)/(√(3)d)=(2√(3)U)/(3d)，故C正确，D错误．
故选：AC