Question

4．如圖所示，三條平行等距的直線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，電勢(shì)值分別為10V、20V、30V，實(shí)線是一帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力），在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，對(duì)于這軌道上的a、b、c三點(diǎn)來說（　　）

• A． 粒子必先過a，再到b，然后到c
• B． 粒子在三點(diǎn)所受的合力F_a＞F_b＞F_c
• C． 粒子在三點(diǎn)的動(dòng)能大小為E_kb＞E_ka＞E_kc
• D． 粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小為E_pb＞E_pa＞E_pc

Answer 1

分析 由等勢(shì)面分布的特點(diǎn)可知，該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)線方向與等勢(shì)面垂直，且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)．粒子的軌跡向下彎曲，可知其所受的電場(chǎng)力向下，即可判斷出粒子的電性，但運(yùn)動(dòng)軌跡不能反映運(yùn)動(dòng)方向．根據(jù)能量守恒負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，動(dòng)能大．

解答 解：A、運(yùn)動(dòng)軌跡不能反映運(yùn)動(dòng)方向，所以不能判斷出粒子先過a，再到b，然后到c，還是粒子先過c，再到b，然后到a，故A錯(cuò)誤；
B、由等勢(shì)面特點(diǎn)知，該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)線方向向上，而粒子受電場(chǎng)力方向指向高電勢(shì)，故粒子帶負(fù)電，又F=qE，故粒子在a、b、c三點(diǎn)所受合力相同，故B錯(cuò)誤；
C、D、根據(jù)能量守恒：負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，動(dòng)能大．則知負(fù)電荷在b點(diǎn)電勢(shì)能最大，動(dòng)能最小，故應(yīng)有E_Pb＞E_Pa＞E_Pc，E_Kb＜E_Ka＜E_Kc，故C錯(cuò)誤，D正確，
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題根據(jù)粒子的軌跡彎曲方向就能判斷粒子所受的電場(chǎng)力方向，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線的關(guān)系，判斷出電場(chǎng)線方向．負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小是一個(gè)重要推論，要學(xué)會(huì)應(yīng)用．