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，實線為一帶負電的質點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、帶電質點在P點的電勢能比在Q點的小
• C、帶電質點在P點的動能與電勢能之和比在Q點的小
• D、帶電質點在P點的加速度比在Q的加速度大

Answer 1

分析：作出電場線，根據軌跡彎曲的方向可知，電場線向上．故c點電勢最高；根據推論，負電荷在電勢高處電勢能小，可知電荷在P點的電勢能大；總能量守恒；由電場線疏密確定出，P點場強小，電場力小，加速度小．

解答：解：A、負電荷做曲線運動，電場力指向曲線的內側；作出電場線，根據軌跡彎曲的方向和負電荷可知，電場線向上．故c點電勢最高，故A正確；
B、利用推論：負電荷在電勢高處電勢能小，知道P點電勢能大，故B錯誤；
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，故C錯誤；
D、P點位置電場線與Q處的密，電場強度大，故電場力也大，由于只受電場力，故粒子在P點的加速度比Q點大，故D正確；
故選：AD．

點評：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．