题目内容

6.如图所示,虚线表示某电场中的四个等势面,相邻等势面间的电势差相等,一不计重力的带负电的粒子从右侧垂直等势面φ4向左进入电场,运动轨迹与等势面分别交于a,b,c三点,则可以判断(  )
A.φ1<φ2<φ3<φ4
B.粒子的运动轨迹和φ3等势面也可能垂直
C.φ4等势面上各点场强处处相等
D.该区域可能是点电荷和无限大金属平板形成的电场

分析 质点只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向左上方,由于质点带负电,因此电场线方向也指向右下方;电势能变化可以通过电场力做功情况判断;电场线和等势线垂直,且等势线密的地方电场线密,电场场强大.

解答 解:A、电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带负电,因此电场线指向右上方,沿电场线电势降低,故a等势线的电势最高,c点的电势最低,故A错误;
B、由图可知,电荷始终做曲线运动,所以粒子的运动轨迹和φ3等势面不可能垂直,故B错误;
C、电场线的疏密表示电场的强弱,由图可知φ4等势面周围的等势面的分布不是均匀的,所以各点场强不能是处处相等,故C错误;
D、由图可知,该电场的上下是对称的,该区域可能是点电荷和无限大金属平板形成的电场,也可能是等量异种点电荷的电场,故D正确
故选:D

点评 解决这类带电粒子在电场中运动的思路是:根据运动轨迹判断出所受电场力方向,然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化.

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