题目内容
【题目】如图所示,匀强电场中a、b、c、d四个水平平面,间距相等,每个平面上各点的匀强电场方向都垂直于平面。一个电子射入电场后的运动轨迹如实线MN所示,由此可知( )
A. 电场强度方向向左
B. 电子在N的动能小于在M的动能
C. a平面的电势低于b平面
D. 电子在N的电势能小于在M的电势能的电势
【答案】BC
【解析】
根据电场线方向与等势线垂直和电子所受的电场力指向轨迹的内侧,判断出电子所受的电场力方向,分析电场力做功的正负,根据动能定理分析动能的变化和电势能的变化。根据顺着电场线方向电势降低,判断电势的高低。
A、根据电场线方向与等势线垂直可知,电场线方向必定位于竖直方向,则电子所受的电场力必定在竖直方向。电子做曲线运动,所受的电场力方向指向轨迹的内侧,所以可知电子所受的电场力方向应竖直向下,电子带负电,电场力方向与电场强度方向相反,所以可知电场强度方向竖直向上,如图所示,故A错误;
BD、若电子由M运动到N,电子所受的电场力方向应竖直向下,与速度方向的夹角为钝角,对电子做负功,根据动能定理可知,电子的动能减小,电势能增加,所以电子在N的动能小于在M的动能,在N的电势能大于在M的电势能,故B正确,D错误;
C、根据顺着电场线方向电势降低,得知,a点电势低于b点电势,故C正确。
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