题目内容
如图所示,虚线a、b、c、d表示某静电场中的四个等势面,它们的电势分别为?a、?b、?c、?d,且?a>?b>?c>?d,相邻的等势面之间的距离相同,一带电的粒子射入电场后,只在电场力 作用下的运动轨迹如实线ABCDE所示,则粒子( )
分析:由电势高低,确定场源电荷的电性,根据轨迹的弯曲判断出电荷的受力方向,即可判定粒子的电性.通过能量守恒分析动能和电势能总量的变化,以及根据动能定理,通过电场力做功判断动能的变化.
解答:解:A、由题?a>?b>?c>?d,即可知场源电荷带负电.由粒子轨迹的弯曲方向可知,粒子受到了排斥力作用,则说明该粒子带负电.故A正确.
B、A、E两处电场线疏密相同,说明电场强度大小相等,根据电场线与等势面垂直可知,两处的电场强度方向不同,故场强不同,粒子所受的电场力不同,因而加速度不同.故B错误.
C、粒子在运动过程中,只受电场力,只具有两种形式的能:动能和电势能,根据能量守恒得知:动能与电势能之和保持不变.故C正确.
D、由图知:沿电场线方向C点到D点的距离是D点到E点距离的2倍,但D处电场线较密,场强较大,由U=Ed得知,CD间的电势差大于DE间电势差的2倍,由电场力做功公式W=qU得知,从C点到D点与从D点到E点的电场力做功数值之比大于2.故D错误.
故选AC
B、A、E两处电场线疏密相同,说明电场强度大小相等,根据电场线与等势面垂直可知,两处的电场强度方向不同,故场强不同,粒子所受的电场力不同,因而加速度不同.故B错误.
C、粒子在运动过程中,只受电场力,只具有两种形式的能:动能和电势能,根据能量守恒得知:动能与电势能之和保持不变.故C正确.
D、由图知:沿电场线方向C点到D点的距离是D点到E点距离的2倍,但D处电场线较密,场强较大,由U=Ed得知,CD间的电势差大于DE间电势差的2倍,由电场力做功公式W=qU得知,从C点到D点与从D点到E点的电场力做功数值之比大于2.故D错误.
故选AC
点评:解决本题的关键点电荷电场线和等势线的分布情况,知道电场力做功与电势能的关系,并掌握电场力做功的公式W=qU.
练习册系列答案
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如图所示,虚线a、b、c是电场中三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,一个带正电的质点仅受电场力作用下通过该区域,图中实线为其运动轨迹,P、O、Q是轨迹上的三点.下列说法中正确的是( )
A、带电质点可能是从P点向Q点运动,vP一定小于vQ | B、三个等势面中,等势面c的电势最高 | C、带电质点通过PO时电场力做功比通过OQ时做功大 | D、带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 |
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Uab=Ubc,实线为一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R同时在等势面b上,据此可知( )
A、三个等势面中,c的电势最高 | B、带电粒子在P点的电势能比在Q点的大 | C、带电粒子的动能与电势能之和保持不变 | D、带电粒子在P点的加速度比在Q的加速度大 |