Question

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

Answer 1

分析 由于帶電質點只受電場力作用，根據運動軌跡彎曲方向可分析出電場力的方向，確定出電場方向，從而分析電勢的高低．根據電場力做功判斷電勢能的高低，結合動能定理比較動能的大小．根據電場力的大小比較加速度的大小．

解答 解：A、根據軌跡的彎曲方向可知，質點所受的電場力方向大致向下，粒子帶正電，則電場線與等勢面垂直，大致向下，沿著電場線方向電勢逐漸降低，可知a點的電勢最低，故A錯誤．
B、從Q到P，電場力做負功，則電勢能增大，可知帶電粒子在P點的電勢能大于Q點的電勢能，故B正確．
C、從Q到P，電場力做負功，根據動能定理知，動能減小，即P點的動能小于Q點的動能，故C錯誤．
D、P點的電場線比Q點的電場線密，則質點在P點所受的電場力大，根據牛頓第二定理知，質點在P點的加速度大，故D錯誤．
故選：B．

點評 對于電場中粒子的軌跡問題，研究的基本思路是：根據運動軌跡判斷出所受的電場力方向，然后進一步判斷電勢、電場、電勢能、動能等物理量的變化．