Question

5．如圖所示，虛線表示某電場(chǎng)中的四個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等．一不計(jì)重力的帶負(fù)電的粒子從右側(cè)垂直等勢(shì)面Φ₄向左進(jìn)入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面分別交于a、b、c三點(diǎn)，則可以判斷（　　）

• A． Φ₁＞Φ₂＞Φ₃＞Φ₄
• B． 該區(qū)域可能是點(diǎn)電荷和無(wú)限大金屬平板形成的電場(chǎng)
• C． Φ₄等勢(shì)面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)處處相等
• D． 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和Φ₃等勢(shì)面也可能垂直

Answer 1

分析 質(zhì)點(diǎn)只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知電場(chǎng)力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向右下方，由于質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電，因此電場(chǎng)線方向指向左上方；電勢(shì)能變化可以通過(guò)電場(chǎng)力做功情況判斷；電場(chǎng)線和等勢(shì)線垂直，且等勢(shì)線密的地方電場(chǎng)線密，電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大．

解答 解：A、電荷所受電場(chǎng)力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于電荷帶負(fù)電，因此電場(chǎng)線指向左上方，沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，由圖一可知，因此Φ₁＜Φ₂＜Φ₃＜Φ₄，故A錯(cuò)誤；

B、由題圖可知，該電場(chǎng)的上下是對(duì)稱的，結(jié)合圖二可知該區(qū)域可能是點(diǎn)電荷和無(wú)限大金屬平板形成的電場(chǎng)，也可能是等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，故B正確；
C、電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，由圖二可知φ₄等勢(shì)面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不是處處相等，故C錯(cuò)誤；
D、由圖可知，負(fù)電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，所以粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和φ₄等勢(shì)面可能垂直，與Φ₃等勢(shì)面不可能垂直，故D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 解決這類帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的思路是：根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡判斷出所受電場(chǎng)力方向，然后進(jìn)一步判斷電勢(shì)、電場(chǎng)、電勢(shì)能、動(dòng)能等物理量的變化．