Question

18．如圖所示，三條平行且等間距的虛線(xiàn)表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，實(shí)線(xiàn)是一帶粒子（不計(jì)重力）在該區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡，若帶電粒子在軌跡上的a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)能的大小ε_b＞ε_a＞ε_c，則下列說(shuō)法中正確的是 （　�。�

• A． 帶電粒子一定是先過(guò)a，再到b，然后到c
• B． a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)的大小φ_b＞φ_a＞φ_c
• C． 帶電粒子在三點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小F_b＞F_a＞F_c
• D． 帶電粒子在三點(diǎn)動(dòng)能的大小E_kb＜E_ka＜E_kc

Answer 1

分析 根據(jù)三條表示等勢(shì)面的虛線(xiàn)等間距判斷出該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以帶電粒子在電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)力是相同的；因帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線(xiàn)，所以?xún)煞N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(guò)a、b、c三點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能和電勢(shì)能的大小關(guān)系．

解答 解：A、根據(jù)軌跡彎曲方向可知，帶電粒子受到的電場(chǎng)力向下．無(wú)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，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)軌跡彎曲方向可知，帶電粒子受到的電場(chǎng)力向下，但由于不知道粒子所帶電荷的電性，所以不能判斷出電場(chǎng)線(xiàn)的方向，也不能判斷出a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)的大小關(guān)系．故B錯(cuò)誤；
C、因表示電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面的三條虛線(xiàn)是平行且等間距的，由此可判斷電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以帶電粒子在電場(chǎng)中各點(diǎn)受到的電場(chǎng)力相等，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)E_p=qφ知，帶電粒子在三點(diǎn)電勢(shì)能關(guān)系為 E_pc＞E_pa＞E_pb．帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能與動(dòng)能之間相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)能量守恒定律應(yīng)有：E_kc＞E_ka＞E_kb．
故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 解決本題要掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)線(xiàn)、等勢(shì)面分布的特點(diǎn)，知道物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)合力指向軌跡彎曲內(nèi)側(cè)，并能靈活運(yùn)用這些知識(shí)分析帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題．