Question

3．一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中，仅在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，则该粒子的带电性质正电（填正电或负电），A点和B点的场强大小关系E_A小于 E_B，电势关系φ_A大于φ_B，粒子在两点的电势能大小关系E_pA大于E_pB，加速度大小关系a_A小于a_b（填：大于．等于或小于）．

Answer 1

分析 粒子在电场力作用下，由运动与力关系可知，根据轨迹的弯曲程度，判断出合力（电场力）的方向，再根据电场力方向和电场的方向判定电荷性质；根据电场力做正功，动能增大，电势能减小．

解答 解：从A到B，电荷向上弯曲，说明电场力的方向向上，与电场线的方向相同，所以电荷带正电；
A点附近电场线比B点附近电场线密集，故E_A＜E_B，故A点电场力小于B点电场力，故在a点的加速度小于b点的加速度；
沿着电场线，电势降低，等势面与电场线垂直，故φ_A＞φ_B；
由图可知，粒子轨迹的方向与电场力的方向之间的夹角是锐角，所以电场力做正功，根据动能定理，动能增加，根据能量守恒定律，故电势能减小；
故答案为：正电，小于，大于，大于，小于．

点评 电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧．