Question

3．图中的虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面．两个带电粒子M、N（重力忽略不计）以平行于等势面的初速度射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示．已知M是带负电的带电粒子．则下列说法中正确的是（　　）

• A． N一定也带负电
• B． a点的电势低于b点的电势
• C． 带电粒子M的动能减小、电势能增大
• D． 带电粒子N的动能增小、电势能减大

Answer 1

分析 由于带电粒子只受电场力作用，粒子做曲线运动，电场力指向运动轨迹的内侧．因为电场线和等势线垂直，说明电场沿水平方向，负电荷沿轨迹MPN运动，则电场力一定水平向右，从而确定了电场的方向．由电场力做功情况判断动能和电势能的变化．

解答 解：A、根据电场线和等势线垂直，知电场必定沿水平方向．从负电荷M的轨迹MPN可知，其电场力水平向右，故电场的方向水平向左．N电荷受电场力方向指向其轨迹内侧，故所受电场力水平向左，所以N带正电，故A错误．
B、电场线水平向左，因为沿电场线电势降低，所以a点的电势低于b点的电势．故B正确．
C、电场力对带电粒子M做正功，则M的动能增加，电势能减小，故C错误．
D、电场力对N粒子做正功，其电势能减小，动能增加，故D错误．
故选：B

点评 本题通过带电粒子在电场中的运动考查了电势、电势能、电场力等问题，解决这类问题的突破口是：做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹内侧，确定出电场力的方向，再判断动能和电势能、电势的变化．