题目内容

15.如图所示虚线a、b、c是电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带负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.三个等势面中,Q的电势较高B.带电质点通过Q点时电势能较大
C.带电质点通过P点时动能较大D.带电质点通过P点时加速度较大

分析 作出电场线,根据轨迹弯曲的方向可知,负电荷受力的方向向下,电场线向上.故c的电势最高;根据推论,负电荷在电势高处电势能小,可知电荷在P点的电势能大;总能量守恒;由电场线疏密确定出,P点场强小,电场力小,加速度小.

解答 解:A、负电荷做曲线运动,电场力指向曲线的内侧;作出电场线,根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知,电场线向上.故a的电势(Q点)最高,故A正确;
B、利用推论:负电荷在电势高处电势能小,知道P点电势能大,故B错误;
C、只有电场力做功,电势能和动能之和守恒,故带电质点在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和,P点电势能大,动能小.故C错误;
D、等差等势面的疏密可以表示电场的强弱,P处的等势面密,所以P点的电场强度大,粒子受到的电场力大,粒子的加速度大,故D正确;
故选:AD

点评 根据电场线与等势面垂直,作出电场线,得到一些特殊点(电场线与等势面交点以及已知点)的电场力方向,同时结合能量的观点分析是解决这类问题常用方法.

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