Question

14．如图所示，有一带电粒子只在电场力作用下沿曲线AB运动，虚线a、b、c、d为电场中的等势面，且U_a＞U_b＞U_c＞U_d，粒子在A点时初速度v₀的方向与等势面平行，下面说法中正确的是（　　）

• A． 粒子带正电
• B． 粒子在运动过程中电势能逐渐减少
• C． 粒子在运动过程中动能逐渐减少
• D． 粒子在运动过程中电势能与动能之和逐渐减少

Answer 1

分析 由于电荷只受电场力作用，电场力将指向运动轨迹的内侧．同时注意电场线和等势线垂直，说明电场沿竖直向下方向，电场力竖直向上，负电荷沿轨迹AB运动，根据电场力做功情况，即可判断电势能的变化．

解答 解：A、根据电场线和等势线垂直，且从高电势处指向低电势处，由U_a＞U_b＞U_c＞U_d得知电场沿竖直向下方向，而粒子的轨迹向上弯曲，则知电场力竖直向上，所以粒子带负电．故A错误．
B、粒子的电场力向上，轨迹向上弯曲，则电场力对粒子做正功，其动能逐渐增大；电场力做功等于电势能的减小量，电场力对带电粒子做正功，故其电势能减小；故B正确，C错误；
D、粒子在运动过程中只有电场力做功，故电势能和动能之和不变．故D错误．
故选：B

点评 本题通过带电粒子在电场中的运动考查了等势线和电场线、电势能、电场力等问题，解决这类问题的突破口是：做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹内侧．