题目内容

13.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,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,则以下说法错误的是(  )
A.带电质点通过P点时加速度较Q点大
B.三个等势面中,c的电势最高
C.带电质点通过P点时的电势能比通过Q点时的电势能大
D.带电质点通过P点时的动能比通过Q时的动能大

分析 根据电场线和等势线垂直,且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,判断加速度的大小.由于质点只受电场力作用,根据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;电势能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,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c等势线的电势最高,a等势线的电势最低,故B正确;
C、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C正确;
D、从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于Q点的动能,故D错误.
本题选错误的,故选:D

点评 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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