Question

18．如圖所示，三條平行等距的虛線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，電勢(shì)值分別為-10V、0V、10V，實(shí)線是一帶電粒子（只受電場(chǎng)力）在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c為軌跡上三點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 粒子可能帶正電，也可能帶負(fù)電
• B． 粒子在三點(diǎn)的加速度大小、方向都不變
• C． 粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小為E_pc＞E_pa＞E_pb
• D． 由于不知道運(yùn)動(dòng)的方向，無(wú)法判斷粒子在三點(diǎn)的速度大小

Answer 1

分析 本題首先要根據(jù)三條表示等勢(shì)面的虛線等距離判斷出該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以帶電粒子在電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)力是相同的；帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡向下彎曲，電場(chǎng)力向下，電場(chǎng)方向向上，可判斷出粒子的電性．根據(jù)abc三點(diǎn)的位置關(guān)系以及帶電粒子的電勢(shì)能與動(dòng)能之間的互化，可判斷出經(jīng)過(guò)a、b、c三點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能和電勢(shì)能的大小關(guān)系．

解答 解：A、根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面，可知該電場(chǎng)的方向是向上的．帶電粒子軌跡向下彎曲，粒子受到的電場(chǎng)力向下，所以粒子一定帶負(fù)電．故A錯(cuò)誤．
B、因表示電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面的三條虛線是平行且等間距的，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差又相等，可知該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以帶電粒子在電場(chǎng)中各點(diǎn)受到的電場(chǎng)力相同，加速度也相同．故B相同．
CD、帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，只發(fā)生電勢(shì)能與動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化，由圖可知，b點(diǎn)的電勢(shì)最低，由E_P=qφ知：負(fù)電荷在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最大，在c點(diǎn)的電勢(shì)能最小，即有E_pc＜E_pa＜E_pb．
由能量守恒定律可知在c點(diǎn)的動(dòng)能最大，在b點(diǎn)的動(dòng)能最小．則：在c點(diǎn)的速度大于在a點(diǎn)的速度．可以判斷三點(diǎn)的速度大�。�故C、D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵：1、知道曲線運(yùn)動(dòng)的合力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，從而判斷出電場(chǎng)力的方向．2、要掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)等勢(shì)面和電場(chǎng)線分布的特點(diǎn)，知道電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力不變．