Question

4．如图所示，三条平行等距的直线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10V、20V、30V，实线是一带负电的粒子（不计重力），在该区域内的运动轨迹，对于这轨道上的a、b、c三点来说（　　）

• A． 粒子必先过a，再到b，然后到c
• B． 粒子在三点所受的合力F_a＞F_b＞F_c
• C． 粒子在三点的动能大小为E_kb＞E_ka＞E_kc
• D． 粒子在三点的电势能大小为E_pb＞E_pa＞E_pc

Answer 1

分析 由等势面分布的特点可知，该电场为匀强电场，电场线方向与等势面垂直，且由高电势指向低电势．粒子的轨迹向下弯曲，可知其所受的电场力向下，即可判断出粒子的电性，但运动轨迹不能反映运动方向．根据能量守恒负电荷在电势高处电势能小，动能大．

解答 解：A、运动轨迹不能反映运动方向，所以不能判断出粒子先过a，再到b，然后到c，还是粒子先过c，再到b，然后到a，故A错误；
B、由等势面特点知，该电场为匀强电场，电场线方向向上，而粒子受电场力方向指向高电势，故粒子带负电，又F=qE，故粒子在a、b、c三点所受合力相同，故B错误；
C、D、根据能量守恒：负电荷在电势高处电势能小，动能大．则知负电荷在b点电势能最大，动能最小，故应有E_Pb＞E_Pa＞E_Pc，E_Kb＜E_Ka＜E_Kc，故C错误，D正确，
故选：D

点评 本题根据粒子的轨迹弯曲方向就能判断粒子所受的电场力方向，根据电场线与等势线的关系，判断出电场线方向．负电荷在电势高处电势能小是一个重要推论，要学会应用．