Question

15．如图所示，虚线a、b、c、d、e代表电场中的五个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）

• A． 五个等势面中，a的电势最高
• B． 带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时的动能大
• C． 带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时的加速度大
• D． 带电粒子通过P点时的电势能比通过Q点时的电势能大

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、由题意，结合图可知：电场线与等势面垂直，带正电在P点的电场力一定向左，所以电场线也向左，沿电场线电势逐渐降低，所以a的电势最低，故A错误；
B、由P到Q的过程电场力做负功，电势能增加，动能减小，所以P点动能大，故B正确；
C、由电场线的疏密程度可知Q点电场强度大，所以Q点加速度大，故C正确；
D、由P到Q的过程电场力做负功，电势能增加，动能减小，所以Q点电势能大，故D错误．
故选：BC．

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．