Question

5．如图所示，虚线表示某点电荷电场的等势面，三个等势面的电势由里向外依次为-5V、0、5V．一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的轨迹如图中实线所示，则下列结论正确的是（　　）

• A． 粒子带正电
• B． 粒子由A到B的过程中加速度一直增大
• C． 粒子由A到B的过程中速度先增大再减小
• D． 粒子由A到B的过程中电势能先增大再减小，但B点电势能比A点大

Answer 1

分析 根据曲线的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力，根据等差等势面的疏密判断场强大小，结合牛顿第二定律得到加速度大小关系；根据电场力做功情况断电势能高低．

解答 解：A、由题意，根据点电荷的电场的特点可知，该点电荷的电场为负点电荷的电场；根据粒子轨迹的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力，所以带电粒子所带的电荷电性与点电荷的电性是相同的，带负电．故A错误；
B、根据点电荷的电场大小的特点可知，越靠近点电荷处的电场强度越大，结合图可知，带电粒子运动的轨迹从A到B的过程中先靠近点电荷，再远离点电荷，所以在运动的过程中的电场强度先增大后减小，加速度也先增大后减小，故B错误；
C、D、根据粒子轨迹的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力，而带电粒子运动的轨迹从A到B的过程中先靠近点电荷，再远离点电荷，所以电场力先做负功后做正功，粒子由A到B的过程中速度先减小后增大，电势能先增大再减小，但从A到B的整个过程中，电场力对带电粒子做负功，电势能增加，则知B点电势能大，即E_A＜E_B；故C错误，D正确．
故选：D

点评 本题关键是先根据靠差等势面的疏密判断场强的大小，再结合电场力做功正负分析电势能变化．公式U=Ed，对非匀强电场可以用来定性分析场强．