Question

【題目】如圖所示,三條平行等間距的虛線表示電場中的三個(gè)等勢(shì)面,電勢(shì)值分別為10V、20V、30V,實(shí)線是一帶電粒子(不計(jì)重力)在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn),下列說法正確的是()

A. 粒子在三點(diǎn)所受的電場力不相等

B. 粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為Epc<Epa<Epb

C. 粒子必先過a,再到b,然后到c

D. 粒子在三點(diǎn)所具有的動(dòng)能大小關(guān)系為Ekb>Eka>Ekc

Answer 1

【答案】B

【解析】

首先要根據(jù)三條表示等勢(shì)面的虛線等距離判斷出電場是勻強(qiáng)電場，所以帶電粒子在電場中各點(diǎn)的電場力是相同的；因帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線，所以兩種運(yùn)動(dòng)方式都有可能；根據(jù)abc三點(diǎn)的位置關(guān)系以及帶電粒子的電勢(shì)能與動(dòng)能之間的互化，可判斷出經(jīng)過a、b、c三點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能和電勢(shì)能的大小關(guān)系；

A、圖中表示電場中三個(gè)等勢(shì)面平行且等間距，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，由此可判斷電場是勻強(qiáng)電場，所以帶電粒子在電場中各點(diǎn)受到的電場力相等，故A錯(cuò)誤；

C、根據(jù)電場線與等勢(shì)面垂直，且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，可知電場的方向向上，帶電粒子受到向下的電場力作用，粒子無論是依次沿a、b、c運(yùn)動(dòng)，還是依次沿c、b、a運(yùn)動(dòng)，都會(huì)得到如圖的軌跡，所以不能確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，故C錯(cuò)誤；

BD、由上分析知，粒子帶負(fù)電，帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，存在電勢(shì)能與動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化，b點(diǎn)的電勢(shì)最低，由知，帶電粒子在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最大，在c點(diǎn)的電勢(shì)能最小，由能量守恒定律知粒子在c點(diǎn)的動(dòng)能最大，在b點(diǎn)的動(dòng)能最小，即有：，，故B正確，D錯(cuò)誤；

故選B。