Question

19．在O處有一點(diǎn)電荷，該點(diǎn)電荷電場(chǎng)中有三個(gè)等間距的等勢(shì)面a、b、c（以虛線表示），已知兩相鄰等勢(shì)面的間距相等．如圖所示中實(shí)線所示是一質(zhì)子以某一速度射入電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中1、2、3、4表示運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面的一些交點(diǎn)．由此可判定（　　）

• A． U_ab=U_bc=$\frac{Uac}{2}$
• B． O處的點(diǎn)電荷一定帶負(fù)電
• C． a、b、c三個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)關(guān)系是φ_a＞φ_b＞φ_c
• D． 質(zhì)子在1、2、3、4四個(gè)位置處所具有的電勢(shì)能與動(dòng)能的總和一定相等

Answer 1

分析 該點(diǎn)電荷電場(chǎng)中有三個(gè)等間距的等勢(shì)面a、b、c（以虛線表示），已知兩相鄰等勢(shì)面的間距相等．如圖所示中實(shí)線所示是一質(zhì)子以某一速度射入電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中1、2、3、4表示運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面的一些交點(diǎn)．由此可判定．

解答 解：A、實(shí)線所示是一質(zhì)子以某一速度射入電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)軌跡，依據(jù)同種電荷相斥，則點(diǎn)電荷帶正電，由于正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)線越密的地方，等差等勢(shì)面也越密．故U_ab＞U_bc；且U_bc＜$\frac{Uac}{2}$，故A錯(cuò)誤；
B、由于曲線運(yùn)動(dòng)的合力應(yīng)該指向內(nèi)側(cè)，故從質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡可以看出，質(zhì)子受到排斥力，故場(chǎng)源點(diǎn)電荷是正電荷，故B錯(cuò)誤；
C、由于場(chǎng)源電荷是正電荷，又由于沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，結(jié)合點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布規(guī)律，可以知道：φ_a＞φ_b＞φ_c，故C正確；
D、質(zhì)子在運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，只受電場(chǎng)力，故只有電場(chǎng)力做功，電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減小量，總功又等于動(dòng)能的增加量，故電勢(shì)能和動(dòng)能之和守恒，故D正確；
故選：CD．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是要根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡確定受力情況，然后結(jié)合點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面情況來(lái)確定電勢(shì)情況和能量的轉(zhuǎn)化情況．