题目内容
一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线abc所示.图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力,可以判断( )
分析:电场线与等势面垂直.电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,沿电场线的方向,电势降低,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加.
解答:解:A、曲线运动的合力指向曲线的内侧,根据轨迹弯曲方向判断出,粒子在a→b→c的过程中,一直受静电斥力作用,故A正确.
B、粒子由a到b,电场力做负功,所以粒子的电势能增加,所以b点的电势能一定大于在a点的电势能,故B正确.
C、根据动能定理,粒子由a到b,电场力做负功,动能减少,故粒子在b点的速度一定小于在a点的速度,故C错误.
D、c点和a点在同一个等势面上,电场力做功为零,动能不变,故它们的速度的大小相等,但是他们的速度的方向不同,故D正确.
故选ABD.
B、粒子由a到b,电场力做负功,所以粒子的电势能增加,所以b点的电势能一定大于在a点的电势能,故B正确.
C、根据动能定理,粒子由a到b,电场力做负功,动能减少,故粒子在b点的速度一定小于在a点的速度,故C错误.
D、c点和a点在同一个等势面上,电场力做功为零,动能不变,故它们的速度的大小相等,但是他们的速度的方向不同,故D正确.
故选ABD.
点评:本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向,然后结合静电力做功与电势能变化的关系以及动能定理判断电势能和动能的改变情况.
练习册系列答案
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一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线所示.图中的实线是以O为圆心等间距的同心圆,a、c是粒子运动轨迹与同一圆的交点,b是粒子运动轨迹与小圆的切点,d是粒子运动轨迹与最大圆的交点,带电粒子仅受电场力,则以下判断正确的是( )
A、粒子受到引力作用 | B、粒子在b点的加速度为最大 | C、若粒子由a运动到b克服电场力做功为W1,由b运动到d电场力做功为W2,则W2=2W1 | D、粒子在b点的速率一定小于在a点的速率 |
一带电粒子射入一固定的正点电荷Q的电场中,沿如图所示的虚线由a点经b点运动到c点,b点离Q最近.若不计重力,则( )
A、带电粒子带正电荷 | B、带电粒子到达b点时动能最大 | C、带电粒子从a到b电场力做正功 | D、带电粒子从b到c电势能减小 |