Question

6．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同．实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（　　）

• A． 三个等势面中，c等势面电势高
• B． 带电质点通过P点时电势能较大
• C． 带电质点通过Q点时动能较小
• D． 带电质点通过P点时加速度较小

Answer 1

分析 由于质点只受电场力作用，根据其轨迹弯曲方向可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，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，电场强度大，从而判断加速度的大小．

解答 解：A、质点所受电场力指向轨迹内侧，且电场线垂直等势面，则知电场力指向右下方，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，根据沿电场线电势降低，则知a等势线的电势最高，c等势线的电势最低，故A错误；
B、根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B正确；
C、从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C错误；
D、由于相邻等势面之间的电势差相同．等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强度较大，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D错误．
故选：B

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、电场强度、电势能、动能等物理量的变化．