Question

7．如圖所示，三條平行等間距的虛線表示電場中的三個等勢面，電勢分別為10V、20V、30V，實線是一帶電粒子（不計重力）在該區(qū)域內的運動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點．帶電粒子在三點所具有的動能分別為E_ka、E_kb、E_kc；則動能由大到小的關系為E_kc＞E_ka＞E_kb（用大于號＞相連）；帶電粒子在三點所具有的電勢能分別為E_pa、E_pb、E_pc；則電勢能由大到小的關系為E_pb＞E_pa＞E_pc（用大于號＞相連）．

Answer 1

分析 根據(jù)帶電粒子的運動軌跡分析電場力方向，判斷出帶電粒子帶何種電荷，再由電勢能與電勢的關系分析電勢能的大小，由能量守恒定律分析動能的大小．

解答 解：圖中表示電場中三個等勢面的三條虛線是平行且等間距的，則知該電場是勻強電場，帶電粒子的運動軌跡向下彎曲，所以帶電粒子所受的電場力向下，而電場方向向上，所以粒子帶負電．圖中，三點的電勢關系為φ_b＜φ_b＜φ_c，根據(jù)負電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，可知，E_pb＞E_pa＞E_pc，根據(jù)能量守恒定律知，電勢能與動能總和一定，則有E_kc＞E_ka＞E_kb．
故答案為：E_kc＞E_ka＞E_kb，E_pb＞E_pa＞E_pc．

點評 解決本題要掌握勻強電場中電場線、等勢面分布的特點，知道物體做曲線運動時合力指向軌跡彎曲內側，并能靈活運用這些知識分析帶電粒子在電場中運動的問題．本題也可以根據(jù)電場力做功情況進行分析．