Question

13．如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即U_ab=U_bc，實線為一帶負電的質點僅在電場力作用下通過該區域時的運動軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點，R同時在等勢面b上，據此可知（　�。�

• A． 三個等勢面中，c的電勢最高
• B． 帶電質點在P點的電勢能比在Q點的小
• C． 帶電質點在P點的動能與電勢能之和比在Q點的小
• D． 帶電質點在R點的加速度方向垂直于等勢面b

Answer 1

分析 根據軌跡彎曲的方向和電場線與等勢面垂直，分析電場線的方向，從而判斷出電勢的高低．根據推論，負電荷在電勢高處電勢能小，分析電勢能的大��；由總能量守恒，分析總能量的變化；加速度方向與電場力方向相同，負電荷所受的電場力沿電場線切線的反方向．

解答 解：A、根據軌跡彎曲的方向和電場線與等勢線垂直，可知負電荷所受的電場力應垂直于等勢面向下，所以電場線向上，故c的電勢最高．故A正確．
B、利用推論：負電荷在電勢高處電勢能小，則知質點在P點的電勢能比在Q點的大．故B錯誤．
C、由于只有電場力做功，所以帶電質點的動能與電勢能之和不變．故C錯誤．
D、帶電質點在R點的電場力方向垂直于等勢面b，由牛頓第二定律知：帶電質點在R點的加速度方向垂直于等勢面b，故D正確．
故選：AD

點評 本題根據電場線與等勢面垂直，可作出電場線，得到一些特殊點（電場線與等勢面交點以及已知點）的電場力方向，同時結合能量的觀點分析是解決這類問題常用方法．