Question

9．如圖所示，虛線a、b、c表示O處點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，設(shè)兩相鄰等勢(shì)面的間距相等．一個(gè)電子射入電場(chǎng)后，只受電場(chǎng)力的作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，其中1、2、3、4表示運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面的一些交點(diǎn)．由此可以判定（　　）

• A． O處的點(diǎn)電荷一定帶負(fù)電
• B． a、b、c三個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)關(guān)系是φ_a＜φ_b＜φ_c
• C． 電子在1、2、3、4四個(gè)位置處具有的電勢(shì)能與動(dòng)能的總和一定相等
• D． 電子從位置1到2和從位置3到4的過程中電場(chǎng)力做功的關(guān)系是W₁₂=2W₃₄

Answer 1

分析 先根據(jù)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡判斷受力情況，從而確定場(chǎng)源電荷的電性；根據(jù)功能關(guān)系判斷能量的轉(zhuǎn)化情況；根據(jù)沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低判斷電勢(shì)的變化情況．

解答 解：A、由于曲線運(yùn)動(dòng)的合力應(yīng)該指向內(nèi)側(cè)，故從電子的運(yùn)動(dòng)軌跡可以看出，電子受到的電場(chǎng)力向右，是排斥力，故場(chǎng)源電荷是負(fù)電荷，故A正確；
B、由于場(chǎng)源電荷是負(fù)電荷，又由于沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，故結(jié)合負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布規(guī)律可以知道：φ_a＜φ_b＜φ_c，故B正確；
C、電子在運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，只受電場(chǎng)力，故只有電場(chǎng)力做功，電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減小量，總功又等于動(dòng)能的增加量，故根據(jù)能量守恒定律得知，電勢(shì)能和動(dòng)能之和守恒，故C正確；
D、由于負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)線越密的地方，等差等勢(shì)面也越密．故從位置1到位置2電場(chǎng)力做的功大于從位置3到位置4電場(chǎng)力做功的兩倍，故D錯(cuò)誤；
故選：ABC

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是要根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡確定受力情況，然后結(jié)合點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面情況來確定電勢(shì)情況和能量的轉(zhuǎn)化情況．