Question

4．某同學(xué)在研究電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，得到了電子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡（圖中實(shí)線所示），圖中未標(biāo)明方向的一組虛線可能是電場(chǎng)線，也可能是等勢(shì)面，則下列說(shuō)法正確的判斷是（　�。�

• A． 如果圖中虛線是電場(chǎng)線，電子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小
• B． 如果圖中虛線是等勢(shì)面，電子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)減弱，電場(chǎng)力做負(fù)功
• C． 無(wú)論圖中虛線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)面，電子在a點(diǎn)的加速度都大于b點(diǎn)的加速度
• D． 無(wú)論圖中虛線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)面，a點(diǎn)的電勢(shì)都高于b點(diǎn)的電勢(shì)

Answer 1

分析 電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小，在等勢(shì)面密的地方，電場(chǎng)的強(qiáng)度也是較大，在等勢(shì)面疏的地方，電場(chǎng)的強(qiáng)度也是較小，沿電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低．

解答 解：A、若虛線是電場(chǎng)線，電子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，從軌跡彎曲方向可知電場(chǎng)力沿著電場(chǎng)線向左，ab曲線上每一點(diǎn)的瞬時(shí)速度與電場(chǎng)力方向均成鈍角，故電子做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，所以A錯(cuò)誤；
B、若虛線為等勢(shì)面，根據(jù)等勢(shì)面與電場(chǎng)線處處垂直可大致畫出電場(chǎng)線，顯然可看出曲線上每個(gè)位置電子受到的電場(chǎng)力與速度成銳角，電場(chǎng)力做正功，電子加速運(yùn)動(dòng)，但電場(chǎng)強(qiáng)度減小，所以B錯(cuò)誤；
CD、若虛線是電場(chǎng)線，由電場(chǎng)線的密集程度可看出a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)較大，由沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低可判斷a處的電勢(shì)較高，所以D錯(cuò)誤；若虛線是等勢(shì)面，從電子曲線軌跡向下彎曲可知電場(chǎng)線方向垂直虛線向上，沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低，故a點(diǎn)電勢(shì)較小，也能判斷D錯(cuò)誤，而等差等勢(shì)面密集處電場(chǎng)線也越密集，故a處場(chǎng)強(qiáng)較大，因此無(wú)論虛線是電場(chǎng)線還是等勢(shì)面，均有a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，那么在a點(diǎn)的加速度都大于b點(diǎn)的加速度，故C正確，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 無(wú)論虛線代表的是電場(chǎng)線還是等勢(shì)面，粒子受到的電場(chǎng)力的方向都是指向運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲的內(nèi)側(cè)，由此可以判斷粒子的受力的方向和運(yùn)動(dòng)方向之間的關(guān)系，從而可以確定電場(chǎng)力對(duì)粒子做的是正功還是負(fù)功．