Question

【題目】如圖所示，圓弧線a、b、c代表某固定點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰兩等勢(shì)面間的距離相等，直線是電場(chǎng)中的幾條沒(méi)標(biāo)明方向的電場(chǎng)線，粗曲線是一帶正電粒子只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)軌跡的一部分，M、N是軌跡上的兩點(diǎn)．粒子過(guò)M、N兩點(diǎn)的加速度大小分別是aM、aN，電勢(shì)能分別是EPM、EPN，a、b、c的電勢(shì)分別是φa、φb、φc，ab間，bc間的電勢(shì)差分別是Uab、Ubc，則下列判斷中正確的是（ ）

A．a(chǎn)M＞aN，EPM＞EPN

B．φa＜φb＜φc，EPM＜EPN

C．a(chǎn)M＞aN，Uab=Ubc

D．Uab=Ubc，EPM＜EPN

Answer 1

【答案】B

【解析】

試題由于質(zhì)點(diǎn)只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知電場(chǎng)力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向左上方，由于質(zhì)點(diǎn)帶正電，因此電場(chǎng)線方向也指向左上方，根據(jù)電場(chǎng)線的方向可判斷電勢(shì)的高低；電場(chǎng)線和等勢(shì)線垂直，且等勢(shì)線密的地方電場(chǎng)線密，電場(chǎng)強(qiáng)度大．電勢(shì)能和動(dòng)能的變化可以通過(guò)電場(chǎng)力做功情況判斷．

解：根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知電場(chǎng)力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向左上方，由于質(zhì)點(diǎn)帶正電，因此電場(chǎng)線方向也指向左上方，所以正電荷受到點(diǎn)電荷的吸引力，所以圓心處的點(diǎn)電荷一定帶負(fù)電，電場(chǎng)線的方向指向圓心，所以φa＜φb＜φc，

根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)可得，M點(diǎn)的電場(chǎng)線密，所以正電荷在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大，產(chǎn)生的加速度大，即：aM＞aN；

根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)可得，ab之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大于bc之間的電場(chǎng)強(qiáng)度，由于相鄰兩等勢(shì)面間的距離相等，根據(jù)U=Ed可得，Uab＞Ubc；

設(shè)粒子從M向N運(yùn)動(dòng)，正電荷受到的電場(chǎng)力的方向指向圓心，所以受力的方向與M到N的方向之間的夾角是鈍角，電場(chǎng)力做功負(fù)功，電勢(shì)能減小，所以EPM＜EPN．只有選項(xiàng)B正確．

故選：B