题目内容

【题目】如图所示,虚线abc代表某一电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,PRQ是这条轨迹上的三点,其中R在等势面b上.下列判断正确的是(  )

A. 三个等势面中,c的电势最低

B. 带电粒子在P点的电势能比在Q点的大

C. 带电粒子在P点的动能与电势能之和比在Q点的小

D. 带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b

【答案】ABD

【解析】

带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧,电场线与等势面垂直,且由于带电粒子带正电,因此电场线指向右下方,根据沿电场线电势降低,可知a等势线的电势最高,c等势线的电势最低,故A正确;根据带电粒子受力情况可知,若粒子从PQ过程,电场力做正功,动能增大,电势能减小,故带电粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大,故B正确;只有电场力做功,所以带电粒子在P点的动能与电势能之和与在Q点的相等,故C错误;电场的方向总是与等势面垂直,所以R点的电场线的方向与该处的等势面垂直,而带正电粒子受到的电场力的方向与电场线的方向相同,加速度的方向又与受力的方向相同,所以带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b。故D正确。

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