Question

如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U_ab=U_bc。实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，P、Q、R同时在等势面 a、b、c上，据此可知

1. A.
   三个等势面中，a的电势最高
2. B.
   该电荷在P点的电势能比在Q点的电势能小
3. C.
   电荷在Q、R间运动的动能变化等于在R、P间运动的动能变化
4. D.
   无论电荷运动方向如何，电场力对该电荷一定做负功

Answer 1

C
本题考察静电场中电场线及等势面的知识，力与运动，电势能，功及动能定理的应用。由于是不定项选择，要用排除法逐个检查。电势的高低可以结合电场线判断：沿着电场线方向电势逐渐降低。而图中没有条件断定电场线的方向是由P到Q还是相反。故A选项错。至于电势能的大小必须参照电场力做功来判断，题中电荷的运动方向的不确定，导致电场力做功正负的不确定，从而使得电势能也变得不确定。B,D选项都错在片面性上。而根据动能定理，在Q,R与R,P间运动的电荷，电场力做功的多少一样都是W=QU，因此其动能变化量自然相等。此题综合性较强，难度中等。