Question

圖中虛線表示一點電荷形成的電場的等勢線，實線表示一個α粒子（氦原子核）的運動軌跡，a、b、c為該α粒子運動過程中依次經過的三個點，下列說法中正確的是（　�。�

A．三點的電場強度的大小關系為E_b＜E_a=E_c

B．三點的電勢高低的關系為φ_b＜φ_a=φ_c

C．α粒子從a運動到b、再運動到c的過程中電勢能先減小后增大

D．α粒子從a運動到b、再運動到c的過程中電場力先做負功后做正功

Answer 1

分析：電場線越密，則等勢線越密，而電場線越密代表場強越強，由于合外力指向軌跡的內側，故α粒子受到點電荷的斥力，根據軌跡可以判定點電荷帶正電荷，故電場線的方向是由內向外，而沿電場線方向電勢降低電場力做負功，電勢能增大，電場力做正功，電勢能減小．

解答：解：A、電場線越密，則等勢線越密，而電場線越密代表場強越強，故E_b＞E_a=E_c，故A錯誤．
B、由于合外力指向軌跡的內側，故α粒子受到點電荷的斥力，所以點電荷帶正電荷，故電場線的方向是由內向外，而沿電場線方向電勢降低，故φ_b＞φ_a=φ_c．故B錯誤．
C、α粒子從a運動到b的過程中電場力做負功，電勢能增大，從b運動到c的過程中電場力做正功，電勢能減小，故C錯誤．
D、α粒子從a運動到b的過程中電場力向外，與運動方向相反，故電場力做負功，從b運動到c的過程中電場力向外，與運動方向相同，電場力做正功，故D正確．
故選D．

點評：根據軌跡的彎曲方向判定庫侖力是引力還是斥力是本題的突破口，由圖可知點電荷對α粒子是庫侖斥力．