Question

18．如圖所示，三條平行等距的虛線表示電場中的三個(gè)等勢面，電勢值分別為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，對于軌跡上的a、b、c三點(diǎn)下列說法正確的是（　　）

• A． 粒子必先過a，再到b，然后到c
• B． 粒子在三點(diǎn)所受的合力都相等
• C． 粒子在三點(diǎn)所具有的動(dòng)能大小關(guān)系為E_Kb＞E_Ka＞E_Kc
• D． 粒子在三點(diǎn)的電勢能大小關(guān)系為E_Pc＜E_Pa＜E_Pb

Answer 1

分析 此題首先要根據(jù)三條表示等勢面的虛線等距離判斷出電場是勻強(qiáng)電場，所以帶電粒子在電場中各點(diǎn)的電場力是相同的；因帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線，所以兩種運(yùn)動(dòng)方式都有可能；根據(jù)abc三點(diǎn)的位置關(guān)系以及帶電粒子的電勢能與動(dòng)能之間的互化，可判斷出經(jīng)過a、b、c三點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能和電勢能的大小關(guān)系．

解答 解：A、由題中的圖可知，電場的方向是向上的，帶負(fù)電的粒子將受到向下的電場力作用，帶負(fù)電的粒子無論是依次沿a、b、c運(yùn)動(dòng)，還是依次沿c、b、a運(yùn)動(dòng)，都會(huì)的到如圖的軌跡．選項(xiàng)A錯(cuò)誤．
B、因表示電場中三個(gè)等勢面的三條虛線是平行且等間距的，由此可判斷電場是勻強(qiáng)電場，所以帶電粒子在電場中各點(diǎn)受到的電場力相等．選項(xiàng)B正確；
C、帶負(fù)電的粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，存在電勢能與動(dòng)能之間的互化，由題意和圖可知，在b點(diǎn)時(shí)的電勢能最大，在c點(diǎn)的電勢能最小，可判斷在C點(diǎn)的動(dòng)能最大，在b點(diǎn)的動(dòng)能最�。�選項(xiàng)C錯(cuò)誤．
D、由對C的分析可知，在b點(diǎn)時(shí)的電勢能最大，在c點(diǎn)的電勢能最小，故D選項(xiàng)正確；
故選：BD．

點(diǎn)評 本題考察到了電勢能、帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)、等勢面、電場力做功等幾方面的知識(shí)點(diǎn)．解決此題的關(guān)鍵是對等勢面的理解，等勢面就是電場中電勢相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面，等勢面有以下幾方面的特點(diǎn)：
①、等勢面一定與電場線垂直，即跟場強(qiáng)的方向垂直．
②、在同一等勢面上移動(dòng)電荷時(shí)電場力不做功．
③、電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面．
④、任意兩個(gè)等勢面都不會(huì)相交．
⑤、等差等勢面越密的地方電場強(qiáng)度越大，即等差等勢面的分布疏密可以描述電場的強(qiáng)弱．