Question

如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3V、5V、7V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力，则下列说法正确的是     

1. A.
   粒子带负电
2. B.
   粒子在P点的动能大于Q点动能
3. C.
   粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能
4. D.
   粒子在P点受到电场力大于Q点受到的电场力

Answer 1

B
电势沿电场线方向逐渐减小，所以该电场的方向应该垂直A、B、C三条曲线，由C指向A，粒子可能是从P运动到Q，也有可能是从Q运动到P的，我们先看粒子从P运动到Q这种情况，我们根据物体的运动轨迹方向总是夹在物体所受合外力方向与物体速度方向之间的，由此我们可判断出带电粒子在P点的电场力方向和电场方向相同，故粒子带正电，并且在运动过程中电场力方向与速度方向夹角是钝角，故过程中电场力做负功，粒子的动能减小，所以粒子在P点的动能大于Q点动能，粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能，电场强度大小可以根据电场线的疏密来判断，由图可知P点的电场线要比Q点的疏，所以P点的电场强度要比Q点的小，故粒子在P点受到电场力小于Q点受到的电场力。第二种情况粒子从Q点运动到P点，同理可以判断出粒子带正电，电场力做正功，粒子在P点的动能大于Q点动能，粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能，粒子在P点受到电场力小于Q点受到的电场力。综上所述，B正确。