Question

20．某同學研究電子在電場中的運動時，電子僅受電場力的作用，得到了電子由a點運動到b點的軌跡（虛線所示），圖中的一組平行實線可能是電場線，也可能是等勢面，則下列說法正確的是（　　）

• A． 不論圖中的實線是電場線還是等勢線，a點的電勢能一定大于b點的電勢能
• B． 不論圖中的實線是電場線還是等勢線，a點的加速度一定小于b點的加速度
• C． 若圖中的實線是電場線，則電子在a點的動能較小
• D． 若圖中的實線是等勢線，則電子在a點的動能較小

Answer 1

分析 由電子的軌跡彎曲方向判斷電子所受的電場力方向，確定電場線的方向，判斷電勢能高低．勻強電場中場強處處大小相等．根據電場力方向與電子速度方向的夾角，判斷電場力對電子做正功還是負功，確定電子在a點與b點動能的大小．

解答 解：A、只有電場做功，故動能和電勢能之和守恒；如果圖中實線是電場線，電子在a點動能較小，電勢能大；如果圖中實線是等勢面，電子在a點動能較大，電勢能小；故A錯誤；
B、不論圖中實線是電場線還是等勢面，該電場是勻強電場，a點和b點的場強大小相等，電子的加速度相等；故B錯誤；
C、D、如果圖中實線是電場線，電子所受的電場力水平向右，電場力對電子做正功，則由動能定理得知，電子在a點動能較小；如果圖中實線是等勢面，電子所受的電場力水平向下，電場力對電子做負功，則由動能定理得知，電子在b點動能較小；故C正確，D錯誤；
故選：C．

點評 物體做曲線運動時，所受合力指向軌跡彎曲的內側，根據軌跡的彎曲方向要能判斷出物體合力的大致方向．