Question

如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即U_ab=U_bc，實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q（注意兩點(diǎn)的圖中位置）是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知（　　）

A．帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度a的方向如圖中箭頭所示

B．三個(gè)等勢(shì)面中，C的電勢(shì)最高

C．帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)大

D．帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大

Answer 1

分析：由于質(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)帶正電，因此電場(chǎng)線方向也指向右下方；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)的場(chǎng)強(qiáng)大．

解答：解：A、電荷僅受電場(chǎng)力，故加速度的方向?yàn)殡妶?chǎng)力的方向．正電荷在Q點(diǎn)受電場(chǎng)力的方向與該處電場(chǎng)線方向相切，而電場(chǎng)線與等勢(shì)線是互相垂直的，所以在Q點(diǎn)的加速度的方向?yàn)榇怪庇诘葎?shì)面向下，故A錯(cuò)誤．
B、電荷所受電場(chǎng)力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于電荷帶正電，因此電場(chǎng)線指向右下方，沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，故a等勢(shì)線的電勢(shì)最高，故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)質(zhì)點(diǎn)受力情況可知，從P到Q過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能降低，動(dòng)能增大，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選D．

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．