Question

1．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，实线为一带正电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动转迹，P、Q为质点先后通过电场时轨迹上的两个点，由此可知（　　）

• A． 这个过程中电场力做正功，电势能增加
• B． 质点在Q点时，加速度较大
• C． 质点通过Q时电势能较大
• D． 质点通过P点时动能较小

Answer 1

分析 由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大．

解答 解：A、带正电的质点所受电场力沿电场线的切线方向，而电场力又指向轨迹内侧，因此电场线指向右下方，受到的电场力方向与运动方向相同，故电场力做正功，电势能减小，故A错误；
B、等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故B错误．
CD、根据质点的受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故C错误，D正确；
故选：D．

点评 解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化．