题目内容

图所示,在真空中的A、B两点分别放等量异号点电荷+q、-q,在电场中通过A、B两点的竖直平面内于对称位置取一个矩形路径abcd。现将一个电子沿abcd移动一周,则正确的是[    ]

A、由a→b,电势降低,电子电势能减少

B、由b→c,电场力对电子先做正功,后做负功,总功为零

C、由c→d,电子的电势能增大

D、由d→a,电子的电势能先减小后增大,电势能总变化量为零

 

【答案】

D

【解析】沿电场线方向电势减小,所以电子从a→b的过程中电势减小,电场力做负功,电子的电势能增大,A错误,从b到c的过程中,电场力先与速度方向的夹角为钝角,即电场力做负功,电势能增大,过了AB线下之后,电场力与粒子速度方向的夹角为锐角,即电场力做正功电势能减小,根据对称性可知cd两点的电势相等,所以由公式可得此过程中电场力做功为零,B错误,从c到d的过程中,c点的电势小于d点的电势,所以电场力做正功,电势能减小,C错误,从d到a的过程中,在AB连线的下方,电场力与速度方向为锐角,即做正功,电势能减小,在AB连线的上方,电场力与速度方向为钝角,即电场力作负功,电势能增加,又因为ad两点的电势相等,所以电场力做的总功为零,所以D正确,

思路分析:根据电场力方向与速度方向的夹角分析电场力做功情况,然后再根据电场力做功情况分析电势能变化,

试题点评:需要明白电子受到的电场力方向与电场线方向相反,电场力做正功电势能减小,

 

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