Question

圖中虛線1、2、3、4表示勻強(qiáng)電場的等勢面．一個不計重力的帶電粒子在電場中做曲線運(yùn)動，a、b、c是軌跡上的三點(diǎn)，如圖中實(shí)線所示．對于粒子在a、b、c三點(diǎn)時，下列判斷正確的是（　�。�

A．粒子在b點(diǎn)所受電場力的方向可能垂直于過b點(diǎn)的切線斜向上

B．電場中a點(diǎn)電勢最高

C．粒子在a點(diǎn)時的動能可能最大

D．粒子在c點(diǎn)時的動能一定最大

Answer 1

分析：由于電荷只受電場力作用，電場力將指向運(yùn)動軌跡的內(nèi)側(cè)．同時注意電場線和等勢線垂直，根據(jù)軌跡可知電場力一定水平向右，但是不知道電荷帶電的性質(zhì)，故不能確定電勢的高低，根據(jù)動能定理，電場力做正功動能增加，判斷哪一點(diǎn)動能大．．

解答：解：A、電場線和等勢線垂直，所以電場沿水平方向，故帶電粒子受到的電場力一定沿水平方向．根據(jù)合力指向曲線的凹側(cè)，從電荷的軌跡abc和等勢面可知，達(dá)到b點(diǎn)時電場力方向是水平向右的，不可能沿b點(diǎn)的切線方向，故A錯誤．
B、由上分析可知，帶電粒子受到的電場力一直水平向右，從a到c的過程中，故電場力做正功，電勢能減小，但是不知道帶電粒子帶正電還是負(fù)電，故不能確定哪一點(diǎn)電勢高．故B錯誤．
C、D、從a到c的過程中，故電場力做正功，根據(jù)動能定理，動能增大，即a點(diǎn)的動能最小，c點(diǎn)的動能最大．故C錯誤、D正確．
故選：D．

點(diǎn)評：本題通過帶電粒子在電場中的運(yùn)動考查了電勢、電勢能、電場力等問題，解決這類問題的突破口是：做曲線運(yùn)動的物體所受合外力指向其軌跡內(nèi)側(cè)．