Question

16．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U_ab=U_bc，实线为一带电质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）

• A． 三个等势面中，a的电势最高
• B． 带电质点通过Q点时的电势能较P点大
• C． 带电质点通过P点时的动能较Q点大
• D． 带电质点通过P点时的加速度较Q点大

Answer 1

分析 由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于不知道质点带正电还是带负电，因此无法确定电场的方向，无法判断电势的高低．电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大．从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大．

解答 解：A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于不知道质点带正电还是带负电，因此无法确定电场的方向，无法判断电势的高低，故A错误．
B、C、根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的电势能大．动能小，故BC错误；
D、等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，P加速度也大，故D正确．
故选：D．

点评 解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、动能等物理量的变化．