题目内容

2.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知(  )
A.三个等势面中,c的电势较高B.带电质点通过Q点时的电势能较大
C.带电质点通过P点时的动能较大D.带电质点通过Q点时的加速度较大

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,电场强度大.

解答 解:A、带电质点所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电,所受的电场力与等势线垂直,因此带电质点所受的电场力指向右下方,则电场线指向右下方,而沿电场线方向电势降低,故c等势线的电势最高,a等势线的电势最低,故A正确;
B、根据质点受力情况可知,若质点从P运动到Q,电场力做正功,电势能减小,故带电质点通过Q点时的电势能较小,故B错误;
C、质点从P到Q过程中,电场力做正功,电势能降低,动能增大,故质点通过P点时的动能较小,故C错误;
D、等差等势线密的地方电场线密,场强大,故P点位置场强较大,质点所受的电场力较大,根据牛顿第二定律,知带电质点通过P点时的加速度较大,故D错误;
故选:A

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、电势能、动能等物理量的变化.

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