Question

【題目】如圖所示,三條平行等間距的虛線表示電場中的三個等勢面,電勢值分別為10V、20V、30V,實線是一帶電粒子(不計重力)在該區(qū)域內的運動軌跡,a、b、c是軌跡上的三個點,下列說法正確的是()

A. 粒子在三點所受的電場力不相等

B. 粒子在三點的電勢能大小關系為Epc<Epa<Epb

C. 粒子必先過a,再到b,然后到c

D. 粒子在三點所具有的動能大小關系為Ekb>Eka>Ekc

Answer 1

【答案】B

【解析】

首先要根據(jù)三條表示等勢面的虛線等距離判斷出電場是勻強電場，所以帶電粒子在電場中各點的電場力是相同的；因帶電粒子的運動軌跡是拋物線，所以兩種運動方式都有可能；根據(jù)abc三點的位置關系以及帶電粒子的電勢能與動能之間的互化，可判斷出經(jīng)過a、b、c三點時的動能和電勢能的大小關系；

A、圖中表示電場中三個等勢面平行且等間距，相鄰等勢面間的電勢差相等，由此可判斷電場是勻強電場，所以帶電粒子在電場中各點受到的電場力相等，故A錯誤；

C、根據(jù)電場線與等勢面垂直，且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，可知電場的方向向上，帶電粒子受到向下的電場力作用，粒子無論是依次沿a、b、c運動，還是依次沿c、b、a運動，都會得到如圖的軌跡，所以不能確定帶電粒子的運動方向，故C錯誤；

BD、由上分析知，粒子帶負電，帶電粒子在電場中運動時，存在電勢能與動能之間的相互轉化，b點的電勢最低，由知，帶電粒子在b點時的電勢能最大，在c點的電勢能最小，由能量守恒定律知粒子在c點的動能最大，在b點的動能最小，即有：，，故B正確，D錯誤；

故選B。