Question

5．如图所示，虚线表示某电场中的四个等势面，相邻等势面间的电势差相等．一不计重力的带负电的粒子从右侧垂直等势面Φ₄向左进入电场，运动轨迹与等势面分别交于a、b、c三点，则可以判断（　　）

• A． Φ₁＞Φ₂＞Φ₃＞Φ₄
• B． 该区域可能是点电荷和无限大金属平板形成的电场
• C． Φ₄等势面上各点场强处处相等
• D． 粒子的运动轨迹和Φ₃等势面也可能垂直

Answer 1

分析 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，由于质点带负电，因此电场线方向指向左上方；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，电场场强大．

解答 解：A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带负电，因此电场线指向左上方，沿电场线电势降低，由图一可知，因此Φ₁＜Φ₂＜Φ₃＜Φ₄，故A错误；

B、由题图可知，该电场的上下是对称的，结合图二可知该区域可能是点电荷和无限大金属平板形成的电场，也可能是等量异种点电荷的电场，故B正确；
C、电场线的疏密表示电场的强弱，由图二可知φ₄等势面上各点场强不是处处相等，故C错误；
D、由图可知，负电荷做曲线运动，所以粒子的运动轨迹和φ₄等势面可能垂直，与Φ₃等势面不可能垂直，故D错误．
故选：B

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、电势能、动能等物理量的变化．