Question

8．如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即U_ab=U_bc，實線為一帶正電的質點僅在電場力作用下通過該區域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據此可知（　　）

• A． 帶電質點通過P點時的加速度比通過Q點時大
• B． 帶電質點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能小
• C． 帶電質點通過P點時的動能比通過Q點時大
• D． 三個等勢面中，a的電勢最低

Answer 1

分析 根據等差等勢線密的地方電場線密，電場強度大，來分析電場力的大小，從而判斷加速度的大小．根據質點的運動軌跡可知電場力指向運動軌跡的內側且斜向右下方，由于質點帶正電，因此電場線方向也指向右下方，可分析電勢的高低；電勢能和動能的變化可以通過電場力做功情況判斷．

解答 解：A、等差等勢線密的地方電場線密，場強大，故P點電場強度較大，質點所受的電場力較大，根據牛頓第二定律，加速度也較大，故A正確；
B、質點所受的電場力指向軌跡內側，且與等勢面垂直，所以電場力垂直于等勢面斜向右下方，質點從P到Q過程中電場力做正功，電勢能降低，故P點的電勢能比Q點的電勢能大，故B錯誤；
C、從P到Q過程中電場力做正功，電勢能降低，動能增大，故質點在P點的動能小于在Q點的動能，故C錯誤
D、由于電荷帶正電，因此電場線指向右下方，根據沿電場線電勢降低，知a的電勢最高，c的電勢最低，故D錯誤．
故選：A

點評 本題中電場中粒子的軌跡問題，解決這類帶電粒子在電場中運動的思路是：根據運動軌跡判斷出所受電場力方向，然后進一步判斷電勢、電場強度、電勢能、動能等物理量的變化．