Question

18．如图所示，在一点电荷Q形成的电场中，有一带负电的粒子沿着实线所示轨迹由A运动到D，虚线表示电场中两个等势面．由此可以判断（　　）

• A． 各点电势关系为：φ_A=φ_D＞φ_B=φ_C
• B． 各点电场强度关系为：E_A=E_D＜E_B=E_C
• C． 粒子所在各点电势能关系为：E_PA=E_PD＜E_PB=E_PC
• D． 粒子所在各点动能关系为：E_KA=E_KD＞E_KB=E_KC

Answer 1

分析 从粒子运动轨迹看出，轨迹向左弯曲，可知带电粒子受到了向左的力（排斥力）作用，从a到b过程中，电场力做负功，可判断电势能的大小和速度大小．a、c两点处于同一等势面上，由动能定理分析粒子在a、c两点的速度大小关系．

解答 解：A、如图所示，轨迹向左弯曲，带电粒子所受的电场力方向向左，则带电粒子受到了排斥力作用．所以该点电荷与带电粒子的电性相同，带负电．由于靠近负电荷处的电势低，且离点电荷相等处的各点的电势相等，所以各点电势关系为：φ_A=φ_D＞φ_B=φ_C．故A正确．
B、根据点电荷的电场的特点：E=$\frac{kq}{{r}^{2}}$，所以BC点的电场强度大于AD两点的电场强度，即E_A=E_D＜E_B=E_C．故B正确．
C、从A到B过程中，电场力对负电荷做负功，可知电势能增大；又φ_A=φ_D＞φ_B=φ_C，所以E_PA=E_PD＜E_PB=E_PC，故C正确．
D、从A到B过程中，电场力对负电荷做负功，动能减小，所以E_KA=E_KD＞E_KB=E_KC，故D正确．
故选：ABCD

点评 本题是轨迹问题，首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力．由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路．