Question

6．如圖所示，三條平行且等間距的虛線表示電場中的三個等勢面，其電勢分別為10V、20V、30V．實線是一帶負(fù)電的粒子（不計重力）在該區(qū)域內(nèi)運動的軌跡，對于軌跡上的a、b、c三點，下列說法中正確的是（　　）

• A． 帶電粒子一定是先過a，再到b，然后到c
• B． 帶電粒子在三點所受電場力的大小F₁＞F₂＞F₃
• C． 帶電粒子在三點速度的大小V_a＞V_b＞V_c
• D． 帶電粒子在三 點電勢能的大小E_b＞E_a＞E_c

Answer 1

分析 此題首先要根據(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(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三點時的動能和電勢能的大小關(guān)系．

解答 解：A、由題中的圖可知，電場的方向是向上的，帶負(fù)電的粒子將受到向下的電場力作用，帶負(fù)電的粒子無論是依次沿a、b、c運動，還是依次沿c、b、a運動，都會得到如圖的軌跡，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，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B錯誤；
C、帶負(fù)電的粒子在電場中運動時，電勢能與動能之間相互轉(zhuǎn)化，由圖中粒子的運動軌跡可知，a點到b點，電場力做負(fù)功（電場力方向和運動方向相反），電勢能增大，動能減小，從b運動到c，電場力做正功，電勢能減小，動能增大，因此c點的電勢能最小，動能最大，即c點速度最大，故C錯誤，D正確；
故選：D．

點評 c本題考察到了電勢能、帶電粒子在電場中的運動、等勢面、電場力做功等幾方面的知識點．解決此題的關(guān)鍵是對等勢面的理解，等勢面就是電場中電勢相等的各點構(gòu)成的面，等勢面有以下幾方面的特點：
①等勢面一定與電場線垂直，即跟場強的方向垂直．
②在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功．
③電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面．
④任意兩個等勢面都不會相交．
⑤等差等勢面越密的地方電場強度越大，即等差等勢面的分布疏密可以描述電場的強弱．