Question

7．一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动的轨迹如图中abc所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，则下列判断错误的是（　　）

• A． 此粒子由a到b，电场力做正功；由b到a，粒子克服电场力做功
• B． 此粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能
• C． 粒子在c点的速度和在a点的速率相等
• D． 等势面a一定比等势面b的电势高

Answer 1

分析 电场线与等势面垂直．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．

解答 解：A、曲线运动的合力指向曲线的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，电场力先做负功，后做正功．故A错误．
B、粒子由a到b，电场力做负功，所以粒子的电势能增加，所以b点的电势能一定大于在a点的电势能，故B正确．
C、c点和a点在同一个等势面上，电场力做功为零，动能不变，故它们的速度的大小相等，但是他们的速度的方向不同，故C正确．
D、由于不知道两个电荷的电性，所以不能判断出电势的高低，故D错误．
本题选择错误的，故选：AD．

点评 本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向，然后结合静电力做功与电势能变化的关系以及动能定理判断电势能和动能的改变情况．