Question

9．如图所示，虚线a、b、c是电场中的一簇等势线（相邻等势面之间的电势差相等），实线为一α粒子（₂⁴He重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）

• A． a、b、c三个等势面中，a的电势最低
• B． 电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小
• C． β粒子在P点的加速度比Q点的加速度小
• D． α粒子一定是从P点向Q点运动

Answer 1

分析 由于α粒子只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即向上，由于α粒子带正电，因此电场线方向也指向上；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．

解答 解：A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于α粒子带正电，因此电场线指向上方，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最低，c等势线的电势最高，故A正确；
B、a等势线的电势最低，c等势线的电势最高；而电子带负电，负电荷在电势高处的电势能小，所以电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，故B错误；
C、等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故C错误；
D、由图只能判断出粒子受力的方向，不能判断出粒子运动的方向，故D错误．
故选：A

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．