Question

3．如图所示，三条平行等距的虚线表示电场中的三个等势面，电势值分别为-10V、0V、10V，实线是一带电粒子（只受电场力）在该区域内的运动轨迹，a、b、c为轨迹上三点．下列说法正确的是（　　）

• A． 粒子可能带正电，也可能带负电
• B． 粒子在三点所受的电场力F_a=F_b=F_c
• C． 粒子做匀变速运动
• D． 粒子在三点的电势能大小为E_pc＞E_pa＞E_pb

Answer 1

分析 本题首先要根据三条表示等势面的虚线等距离判断出该电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点的电场力是相同的；带电粒子的运动轨迹向下弯曲，电场力向下，电场方向向上，可判断出粒子的电性．根据abc三点的位置关系以及带电粒子的电势能与动能之间的互化，可判断出经过a、b、c三点时的动能和电势能的大小关系．

解答 解：A、根据电场线与等势面垂直，且指向电势较低的等势面，可知该电场的方向是向上的．带电粒子轨迹向下弯曲，粒子受到的电场力向下，所以粒子一定带负电．故A错误．
B、因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，相邻等势面间的电势差又相等，可知该电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相同${F}_{a}^{\;}={F}_{b}^{\;}={F}_{c}^{\;}$，加速度也相同．粒子做匀变速运动，故B正确，C正确；
D、带电粒子在电场中运动时，只发生电势能与动能之间的相互转化，由图可知，b点的电势最低，由E_P=qφ知：负电荷在b点时的电势能最大，在c点的电势能最小，即有E_pc＜E_pa＜E_pb．故D错误；
故选：BC

点评 解决本题的关键：1、知道曲线运动的合力指向轨迹弯曲的内侧，从而判断出电场力的方向．2、要掌握匀强电场等势面和电场线分布的特点，知道电荷在匀强电场中电场力不变．