Question

如圖所示的勻強電場E的區域內，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作為頂點構成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直．下列說法中正確的是（　　）

A、AD兩點間電勢差U_AD與A A′兩點間電勢差U_AA?相等

B、帶負電的粒子從A點沿路徑A→D→D′移到D′點，電勢能減小

C、帶電的粒子從A點沿路徑A→D→D′移到D′點，電場力做正功

D、帶電的粒子從A點移到C′點，沿對角線A C′與沿路徑A→B→B′→C′電場力做功相同

Answer 1

分析：此題涉及到了電場部分的幾個知識點，首先明確在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功，在同一等勢面上的兩點間的電勢差為零，而不在同一等勢面上的兩點間的電勢差不為零．從而可判斷A的對錯；電場力做正功還是負功，取決于電荷的電性和始末位置的電勢差，從而可判斷B的對錯；在只有電場力做功的情況下，電荷的電勢能和動能之和保持不變，即電場力做正功，電勢能減少，電荷克服電場力做功，電勢能增加；還有就是電場力做功與路徑無關，只取決于始末位置間的電勢差和電量有關從而可判斷CD的正誤．

解答：解：
A、電場力的方向與面ABCD垂直，所以面ABCD是等勢面，A、D兩點的電勢差為0，又因A、A^′兩點沿電場線的方向有距離所以UAA′不為0，所以選項A錯．
B、同理，帶負電的粒子從A點沿路徑A→D→D'移到D'點，電場力做負功，電勢能增大，所以選項B錯誤；
C、帶正電的粒子從A點到D電場力不做功，而由D→D'電場力做正功，由于不知帶電電性，故選項C錯誤；
D、由電場力做功的特點（電場力做功與路徑無關，只與初末位置的電勢差有關）得選項D也正確．
故選D．

點評：本題主要考察了電場中的功能關系，從以下幾方面分析：
（1）、只有電場力做功，電荷的電勢能和動能之和保持不變．
（2）、只有電場力和重力做功，電勢能、重力勢能、動能三者之和保持不變．
（3）、電場力做的正功，等于電勢能的減少量；電場力做負功，等與電勢能的增加量．