Question

1．如圖水平且平行等距的虛線表示某電場三個等勢面，電勢值分別為-U、0、U（U＞0），實線是電荷量為-q的帶電粒子的運動軌跡，a、b、c為軌跡上的三點，且都位于等勢面上，不計重力．下列說法正確的（　　）

• A． b、c兩點場強E_b＜E_c
• B． 粒子在b點所受電場力方向水平向右
• C． 粒子在三點的電勢能大小為E_pb＞E_pa＞E_pc
• D． 粒子從a到c過程中電場力對它做的功為qU

Answer 1

分析 此題首先要根據三條表示等勢面的虛線等距離判斷出電場是勻強電場，所以帶電粒子在電場中各點的電場是相同的；電場線與等勢面垂直且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，確定電場方向；因帶電粒子的運動軌跡是曲線，根據軌跡的彎曲方向確定粒子的受力方向，從而確定粒子的電性；根據正電荷在電勢高處電勢能大，負電荷在電勢高處電勢能小判斷粒子的電勢能；根據${W}_{AB}^{\;}=q{U}_{AB}^{\;}$求電場力做功

解答 解：A、因表示電場中三個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電場，所以b、c兩點場強相等，故A錯誤．
B、根據電場線與等勢面垂直，電場線豎直向上，結合軌跡的彎曲方向知粒子在b點的電場力豎直向下．故B錯誤．
C、由B判斷電場力向下與電場方向相反，粒子帶負電，負電荷在電勢高處電勢能小，所以E_pb＞E_pa＞E_pc．故C正確；
D、粒子由a到c過程中電場力做正功，W=-q（0-U）=qU，故D正確；
故選：CD

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