Question

12．如圖所示，虛線表示某孤立點電荷Q激發(fā)的電場中三個等間距的等勢面，一帶電粒子（可看成點電荷）僅在電場力作用下的運動軌跡如圖中實線所示，a、b、c、d為軌跡與等勢面的交點．下列說法正確的是（　�。�

• A． 粒子在a點的電勢能一定小于在d點的電勢能
• B． 電勢的高低一定是φ_a＞φ_b＞φ_c
• C． 粒子運動過程中經(jīng)過c點時的加速度一定最大
• D． 粒子在a、b間的動能改變量一定小于在b、c間的動能改變量

Answer 1

分析 由于帶電粒子只受電場力作用，根據(jù)運動軌跡可知電場力指向運動軌跡的內(nèi)側(cè)即向下，由于不知道粒子帶正電還是帶負電，因此無法確定電場的方向，無法判斷電勢的高低．電場線和等勢線垂直，且等勢線密的地方電場線密，電場強度大．

解答 解：A、由圖可知，軌跡向下彎曲，帶電粒子所受的電場力方向向下，則帶電粒子受到了排斥力作用；從a到d過程中，電場力做負功，可知電勢能增大．故A正確．
B、由于不知道粒子帶正電還是帶負電，因此無法確定電場的方向，無法判斷電勢的高低．故B錯誤；
C、根據(jù)點電荷的電場特點可知，在軌跡上，距離點電荷最近的地方的電場強度最大，所以粒子運動過程中經(jīng)過距離點電荷最近處的加速度一定最大，而不是c處．故C錯誤；
D、根據(jù)點電荷的電場特點可知，距離點電荷近的地方電場強度大，所以bc之間的電場強度大于ab之間的電場強度，由于ab之間的距離大于bc之間的距離，所以ab之間的電勢差小于bc之間的電勢差，結(jié)合電場力做功的特點可知，粒子在a、b間的電場力做的功一定小于在b、c間的電場力做的功，所以粒子在a、b間的動能改變量一定小于在b、c間的動能改變量．故D正確．
故選：AD

點評 掌握住帶電粒子的運動軌跡與力方向的關(guān)系是解題的前提，靈活應(yīng)用場強方向與等勢面垂直，以及電場力做功時動能和電勢能間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵．