Question

如圖1、2、3、4虛線是正點電荷形成電場中的等勢線，相鄰等勢線的電勢差大小均為10V，且令φ₂=0．某一帶電量q=0.1C的帶電粒子，沿圖中實線運動軌跡，先后通過A、B、C三點，經(jīng)過A點時，帶電粒子的動能E_kA=10J，則關(guān)于動能、電勢能、電勢，以及電場力做功，下列說法正確的是（　�。�

A．E_kB=2 J，W_AB=-8 J，φ_A-20V

B．E_kC=9 J，W_BC=1 J，φ_C=-10V

C．E_kC=1 J，W_AC=1 J，φ_C=-10V

D．從A到B電場力做正功，從B到C電場力做負功

Answer 1

分析：此題要首先判斷出帶電粒子在運動過程中，受到的電場力的情況，電場力的方向是沿半徑方向向外的，從運動方向和受力情況上可判斷出電場力做功情況和電勢能的變化情況，從而可確定動能的變化．

解答：解：
從帶電粒子的運動軌跡來看，說明帶電粒子受到沿半徑向外的電場力作用，在由A到B的過程中，電場力做負功，動能會減少，電勢能會增加，從B到C的過程中，電場力做正功，電勢能減少，動能增加；
帶電粒子的動能E_kA=10J，相鄰等勢線的電勢差從A到B運動，電場力做負功，即為W_AB=qU_AB=-0.1×20J=-2J，電勢能增加2J，動能減小2J，則E_kB=8 J；
大小均為10V，一帶電量q=0.1C的帶電粒子，從B到C運動，電場力做正功，即為W_BC=qU_BC=0.1×10J=1J，電勢能減小1J，動能增加1J，則E_kC=9 J；
令φ₂=0．又因正點電荷，由于沿著電場線的方向，電勢降低，所以φ_C=-10V，φ_A=-20V；故B正確，ACD錯誤；
故選B

點評：對于點電荷周圍的電場線分布要有明確的認識，點電荷周圍的電場線是放射狀的，正點電荷周圍的電場線是沿半徑方向向外的，負點電荷周圍電場線是沿半徑方向向里的；點電荷周圍的等勢面是一個個的同心球面．電場力做功與重力做功有共同的特點，就是與路徑無關(guān)，電場力做功與初末位置的電勢差有關(guān)．