Question

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

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．