题目内容
如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q(注意两点的图中位置)是这条轨迹上的两点,据此可知( )
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,由于质点带正电,因此电场线方向也指向右下方;电势能变化可以通过电场力做功情况判断;电场线和等势线垂直,且等势线密的地方电场线密,电场的场强大.
解答:解:A、电荷仅受电场力,故加速度的方向为电场力的方向.正电荷在Q点受电场力的方向与该处电场线方向相切,而电场线与等势线是互相垂直的,所以在Q点的加速度的方向为垂直于等势面向下,故A错误.
B、电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电,因此电场线指向右下方,沿电场线电势降低,故a等势线的电势最高,故B错误.
C、根据质点受力情况可知,从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故C错误,D正确.
故选D.
B、电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电,因此电场线指向右下方,沿电场线电势降低,故a等势线的电势最高,故B错误.
C、根据质点受力情况可知,从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故C错误,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、电势能、动能等物理量的变化.
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 |