Question

如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即U_ab=U_bc，實線為一帶電粒子僅在電場力作用下通過該區域時的運動軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點，R同時在等勢面b上，據此可知（　　）

• A、三個等勢面中，c的電勢最高
• B、帶電粒子在P點的電勢能比在Q點的大
• C、帶電粒子的動能與電勢能之和保持不變
• D、帶電粒子在P點的加速度比在Q的加速度大

Answer 1

分析：根據軌跡彎曲的方向可知，電場力的方向向下．由于題目沒有說明帶電粒子的電性，所以不能判斷出電場線的方向；不能判斷出c點電勢最高；根據受力的方向與運動方向之間的關系，判斷出電場力做功的正負，從而判斷出電荷電勢能和動能的變化；總能量守恒；由電場線疏密確定出，P點場強大，電場力大，加速度大．

解答：解：A、電荷做曲線運動，電場力指向曲線的內側，所以電場力的方向向下；由于題目沒有說明帶電粒子的電性，所以不能判斷出電場線的方向；不能判斷出c點電勢最高，故A錯誤；
B、粒子受到的電場力的方向向下，若粒子從P運動到Q，電場力做正功，電荷的電勢能減小，知道P點電勢能大，故B正確；
C、只有電場力做功，電勢能和動能之和守恒，故帶電質點在P點的動能與電勢能之和等于在Q點的動能與電勢能之和，保持不變．故C正確；
D、由電場線疏密確定出，P點場強大，電場力大，加速度大，故D正確；
故選：BCD

點評：該類題目中，首先根據軌跡彎曲的方向判斷出粒子受力的方向是解題的關鍵．根據電場線與等勢面垂直，作出電場線，得到一些特殊點（電場線與等勢面交點以及已知點）的電場力方向，同時結合能量的觀點分析是解決這類問題常用方法．