Question

如圖所示，空間固定一個帶負電的點電荷Q，虛線圓表示點電荷Q的一個等勢面，實線表示另一個點電荷q只在電場力作用下的運動軌跡，a、b、c、d是運動軌跡上的四個點，a、d在同一個等勢面上，c點離電荷Q最近，以下說法正確的是（　　）

A．點電荷q為正電荷

B．點電荷q在c點的動能最大

C．a、d兩點的電勢和場強都相同

D．a點電勢比b點電勢高

Answer 1

分析：電場線與等勢面垂直．電場線密的地方電場的強度大，電場線疏的地方電場的強度小，沿電場線的方向，電勢降低，電場力做正功，電勢能減小，電場力做負功，電勢能增加．同種電荷相斥，異種電荷相吸．并由運動軌跡來確定速度方向，由電場線與速度方向來確定電場力方向．

解答：解：A、從軌跡可以看出粒子做曲線運動，由于曲線運動合力指向曲線的內側，故兩個電荷相互排斥，帶同種電荷，場源帶負電，故粒子也帶負電，故A錯誤；
B、兩個電荷相互排斥，從a到c過程，電場力做負功，根據動能定理，動能增加，故C點的動能最小，電勢能最大，故B錯誤；
C、a、d兩點在同一等勢面上，電勢相同；但場強是矢量，方向不同，故場強不同，故C錯誤；
D、場源電荷帶負電，電場線是從外向內指向電荷的，沿著電場線電勢降低，故a點電勢高于c點電勢，故D正確；
故選D．

點評：本題考查運用力學知識分析電場中軌跡問題的能力．電場力具有力的共性，判斷電場力做功的正負，按照功的公式，分析電場力與速度方向的夾角來判斷．加強基礎知識的學習，掌握住電場線和等勢面的特點，即可解決本題．