Question

3．如圖所示，三條平行等距的虛線表示電場中的三個等勢面，電勢值分別為-10V、0V、10V，實(shí)線是一帶電粒子（只受電場力）在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動軌跡，a、b、c為軌跡上三點(diǎn)．下列說法正確的是（　�。�

• A． 粒子可能帶正電，也可能帶負(fù)電
• B． 粒子在三點(diǎn)所受的電場力F_a=F_b=F_c
• C． 粒子做勻變速運(yùn)動
• D． 粒子在三點(diǎn)的電勢能大小為E_pc＞E_pa＞E_pb

Answer 1

分析 本題首先要根據(jù)三條表示等勢面的虛線等距離判斷出該電場是勻強(qiáng)電場，所以帶電粒子在電場中各點(diǎn)的電場力是相同的；帶電粒子的運(yùn)動軌跡向下彎曲，電場力向下，電場方向向上，可判斷出粒子的電性．根據(jù)abc三點(diǎn)的位置關(guān)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(diǎn)時的動能和電勢能的大小關(guān)系．

解答 解：A、根據(jù)電場線與等勢面垂直，且指向電勢較低的等勢面，可知該電場的方向是向上的．帶電粒子軌跡向下彎曲，粒子受到的電場力向下，所以粒子一定帶負(fù)電．故A錯誤．
B、因表示電場中三個等勢面的三條虛線是平行且等間距的，相鄰等勢面間的電勢差又相等，可知該電場是勻強(qiáng)電場，所以帶電粒子在電場中各點(diǎn)受到的電場力相同${F}_{a}^{\;}={F}_^{\;}={F}_{c}^{\;}$，加速度也相同．粒子做勻變速運(yùn)動，故B正確，C正確；
D、帶電粒子在電場中運(yùn)動時，只發(fā)生電勢能與動能之間的相互轉(zhuǎn)化，由圖可知，b點(diǎn)的電勢最低，由E_P=qφ知：負(fù)電荷在b點(diǎn)時的電勢能最大，在c點(diǎn)的電勢能最小，即有E_pc＜E_pa＜E_pb．故D錯誤；
故選：BC

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵：1、知道曲線運(yùn)動的合力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，從而判斷出電場力的方向．2、要掌握勻強(qiáng)電場等勢面和電場線分布的特點(diǎn)，知道電荷在勻強(qiáng)電場中電場力不變．