Question

13．如图所示，电场中电势分别为2V、4V、6V的三个等势面用三条平行且等间距的虚线表示．一个不计重力带负电的粒子P在电场中运动的轨迹用实线表示，A、B、C是轨迹上的三点，下列说法中正确的是（　　）

• A． 粒子P一定是依次沿A、B、C运动
• B． 粒子P在三点所受电场力的大小相等
• C． 粒子P在B点动能最大
• D． 粒子P在C点的电势能最大

Answer 1

分析 此题首先要根据三条表示等势面的虚线等距离判断出电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点的电场力是相同的；因带电粒子的运动轨迹是抛物线，所以两种运动方式都有可能；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、由题中的图电势分别为2V、4V、6V的三个等势面可知，结合沿着电场线方向电势降低，则电场的方向是向左的，带负电的粒子将受到向右的电场力作用，带负电的粒子无论是依次沿A、B、C运动，还是依次沿C、B、A运动，都会得到如图的轨迹，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，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等，故B正确；
CD、带负电的粒子在电场中运动时，电势能与动能之间相互转化，由图中粒子的运动轨迹可知，A点到B点，电场力做负功（电场力方向和运动方向相反），电势能增大，动能减小，从B运动到C，电场力做正功，电势能减小，动能增大，因此C点的电势能最小，动能最大，故C、D错误；
故选：B．

点评 本题考察到了电势能、带电粒子在电场中的运动、等势面、电场力做功等几方面的知识点．解决此题的关键是对等势面的理解，等势面就是电场中电势相等的各点构成的面，等势面有以下几方面的特点：
①、等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直．
②、在同一等势面上移动电荷时电场力不做功．
③、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面．
④、任意两个等势面都不会相交．
⑤、等差等势面越密的地方电场强度越大，即等差等势面的分布疏密可以描述电场的强弱．