Question

13．如圖所示，電場(chǎng)中電勢(shì)分別為2V、4V、6V的三個(gè)等勢(shì)面用三條平行且等間距的虛線表示．一個(gè)不計(jì)重力帶負(fù)電的粒子P在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡用實(shí)線表示，A、B、C是軌跡上的三點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（　　）

• A． 粒子P一定是依次沿A、B、C運(yùn)動(dòng)
• B． 粒子P在三點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小相等
• C． 粒子P在B點(diǎn)動(dòng)能最大
• D． 粒子P在C點(diǎn)的電勢(shì)能最大

Answer 1

分析 此題首先要根據(jù)三條表示等勢(shì)面的虛線等距離判斷出電場(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，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(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、由題中的圖電勢(shì)分別為2V、4V、6V的三個(gè)等勢(shì)面可知，結(jié)合沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，則電場(chǎng)的方向是向左的，帶負(fù)電的粒子將受到向右的電場(chǎng)力作用，帶負(fù)電的粒子無(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、因表示電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面的三條虛線是平行且等間距的，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B正確；
CD、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，由圖中粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，A點(diǎn)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功（電場(chǎng)力方向和運(yùn)動(dòng)方向相反），電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，從B運(yùn)動(dòng)到C，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，因此C點(diǎn)的電勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，故C、D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考察到了電勢(shì)能、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、等勢(shì)面、電場(chǎng)力做功等幾方面的知識(shí)點(diǎn)．解決此題的關(guān)鍵是對(duì)等勢(shì)面的理解，等勢(shì)面就是電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面，等勢(shì)面有以下幾方面的特點(diǎn)：
①、等勢(shì)面一定與電場(chǎng)線垂直，即跟場(chǎng)強(qiáng)的方向垂直．
②、在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功．
③、電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面．
④、任意兩個(gè)等勢(shì)面都不會(huì)相交．
⑤、等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，即等差等勢(shì)面的分布疏密可以描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱．