Question

2．如圖所示，虛線a、b、c是電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線（相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等），實(shí)線為一α粒子（${\;}_{2}^{4}$He重力不計(jì)）僅在電場(chǎng)力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知（　　）

• A． β粒子在P點(diǎn)的加速度比Q點(diǎn)的加速度小
• B． 電子在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能小
• C． a、b、c三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最低
• D． α粒子一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析 電場(chǎng)線和等勢(shì)線垂直，且等差等勢(shì)線密的地方電場(chǎng)線密，電場(chǎng)強(qiáng)度大，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，由牛頓第二定律分析加速度的大�。�由于α粒子只受電場(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)即向上，由于α粒子帶正電，因此電場(chǎng)線方向也指向上；電勢(shì)能變化可以通過電場(chǎng)力做功情況判斷．結(jié)合α粒子的受力情況分析其運(yùn)動(dòng)情況．

解答 解：A、等差等勢(shì)線密的地方電場(chǎng)線密場(chǎng)強(qiáng)大，故P點(diǎn)位置電場(chǎng)強(qiáng)，β粒子受到的電場(chǎng)力大，根據(jù)牛頓第二定律知，β粒子在P點(diǎn)的加速度比Q點(diǎn)的加速度大，故A錯(cuò)誤；
BC、電荷所受電場(chǎng)力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，由于α粒子帶正電，因此電場(chǎng)線指向上方，而沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，則知a等勢(shì)線的電勢(shì)最低，c等勢(shì)線的電勢(shì)最高．電子帶負(fù)電，負(fù)電荷在電勢(shì)高處的電勢(shì)能小，所以電子在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大，故B錯(cuò)誤，C正確；
D、由圖只能判斷出粒子受力的方向，不能判斷出粒子運(yùn)動(dòng)的方向，故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 解決這類帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題的思路是：根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡判斷出所受電場(chǎng)力方向，然后進(jìn)一步判斷電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)能、動(dòng)能等物理量的變化．