题目内容

8.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是这条轨迹上的两点,据此可知(  )
A.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
B.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小
C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D.三个等势面中,a的电势最低

分析 根据等差等势线密的地方电场线密,电场强度大,来分析电场力的大小,从而判断加速度的大小.根据质点的运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧且斜向右下方,由于质点带正电,因此电场线方向也指向右下方,可分析电势的高低;电势能和动能的变化可以通过电场力做功情况判断.

解答 解:A、等差等势线密的地方电场线密,场强大,故P点电场强度较大,质点所受的电场力较大,根据牛顿第二定律,加速度也较大,故A正确;
B、质点所受的电场力指向轨迹内侧,且与等势面垂直,所以电场力垂直于等势面斜向右下方,质点从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,故P点的电势能比Q点的电势能大,故B错误;
C、从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故质点在P点的动能小于在Q点的动能,故C错误
D、由于电荷带正电,因此电场线指向右下方,根据沿电场线电势降低,知a的电势最高,c的电势最低,故D错误.
故选:A

点评 本题中电场中粒子的轨迹问题,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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