Question

20．某同学研究电子在电场中的运动时，电子仅受静电力作用，得到了电子由A点运动到B点的轨迹，如图所示，图中一组等间距的平行实线可能是电场线，也可能是等势线，则下列说法正确的是（　　）

• A． 无论图中的实线是电场线还是等势线，电子一定做匀变速运动
• B． 无论图中的实线是电场线还是等势线，电子在A点的电势能都比在B点的电势能小
• C． 如果实线是电场线，电子在A点的速率一定小于在B点的速率
• D． 如果实线是等势线，电子在A点的速率一定小于在B点的速率

Answer 1

分析 由电子的轨迹弯曲方向判断电子所受的电场力方向，确定电场线的方向，判断电势高低．匀强电场中场强处处大小相等．根据电场力方向与电子速度方向的夹角，判断电场力对电子做正功还是负功，确定电子在a点与b点动能的大小．

解答 解：
A、由图可知，无论是电场线还是等势线，电场一定为匀强电场，则说明粒子受力一定恒定，故电子一定做匀变速运动；故A正确；
B、若图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场线方向水平向左，则a点的电势比B点低；若实线是等势面，由于电场线与等势面垂直，电子所受电场力方向向下，则电场线方向向上，则a点的电势比B点高．电子带负电，则可知，若为电场线，则A点电势能比B点高；若为等势线，则A点电势能比B点低；故B错误．
C、如果图中实线是电场线，电子所受的电场力水平向右，电场力对电子做正功，则由动能定理得知，电子在A点动能较小．电子在A点的速率一定小于在B点的速率；故C正确；
D、如果图中实线是等势面，电子所受电场力方向向下，电场力对电子做负功，则电子在B点动能较小．电子在A点的速率大于在B点的速率；故D错误；
故选：AC．

点评 物体做曲线运动时，所受合力指向轨迹弯曲的内侧，根据轨迹的弯曲方向要能判断出物体合力的大致方向．