Question

7．如圖所示，三條平行等間距的虛線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，電勢(shì)值分別為10V、20V、30V，實(shí)線是一帶電粒子（不計(jì)重力）在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 粒子在三點(diǎn)所受的電場(chǎng)力b點(diǎn)最大
• B． 粒子必先過(guò)a，再到b，然后到c
• C． 粒子在三點(diǎn)所具有的動(dòng)能大小關(guān)系為E_kb＞E_ka＞E_kc
• D． 粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為E_pc＜E_pa＜E_pb

Answer 1

分析 首先要根據(jù)三條表示等勢(shì)面的虛線等距離判斷出電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以帶電粒子在電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)力是相同的；因帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線，所以兩種運(yùn)動(dòng)方式都有可能；根據(jù)abc三點(diǎn)的位置關(guān)系以及帶電粒子的電勢(shì)能與動(dòng)能之間的互化，可判斷出經(jīng)過(guò)a、b、c三點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能和電勢(shì)能的大小關(guān)系．

解答 解：A、圖中表示電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面平行且等間距，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，由此可判斷電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以帶電粒子在電場(chǎng)中各點(diǎn)受到的電場(chǎng)力相等．故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，可知，電場(chǎng)的方向向上，帶電粒子受到向下的電場(chǎng)力作用，粒子無(wú)論是依次沿a、b、c運(yùn)動(dòng)，還是依次沿c、b、a運(yùn)動(dòng)，都會(huì)得到如圖的軌跡．所以不能確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向．故B錯(cuò)誤．
CD、由上分析知，粒子帶負(fù)電，帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，存在電勢(shì)能與動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化．b點(diǎn)的電勢(shì)最低，由E_p=qφ知，帶電粒子在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最大，在c點(diǎn)的電勢(shì)能最小，由能量守恒定律知，粒子在c點(diǎn)的動(dòng)能最大，在b點(diǎn)的動(dòng)能最�。�即有：E_kb＜E_ka＜E_kc．E_pc＜E_pa＜E_pb．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)帶電粒子軌跡彎曲方向可判斷出電場(chǎng)力方向，其根據(jù)是物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)．對(duì)于電勢(shì)能和動(dòng)能的大小，也可以根據(jù)電場(chǎng)力做功正負(fù)來(lái)判斷．