题目内容

1.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等.实线为一电子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,下列判断正确的是(  )
A.三个等势面中,a的电势最低B.该粒子在P点时的速度比Q点的大
C.该粒子在P点时的加速度比Q点的大D.该粒子在P点时的电势能比Q点的大

分析 根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势面垂直,可分析出电子所受的电场力方向,从而判断出电场线的方向,分析出电势的高低.根据推论,负电荷在电势高处电势能小,分析电势能的大小,进一步得到动能的大小.由等差等势面的疏密确定出场强的大小,由牛顿第二定律分析加速度的大小.

解答 解:A、电子做曲线运动时,受到的电场力指向曲线的内侧,且与等势面垂直,根据轨迹弯曲的方向可知,电子所受的电场力垂直于等势面向下,则电场线向上.故a等势面的电势最高,故A错误;
BD、利用推论:负电荷在电势高处电势能小,知该粒子在P点时的电势能比Q点的大,由于只有电场力做功,电子的电势能和动能之和守恒,故电子在P点的动能比在Q点的小,电子在P点时的速度比Q点的小,故B错误,D正确;
C、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C正确;
故选:CD

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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