Question

9．图中虚线是某电场中的一簇等势线．两个带电粒子从P点均沿等势线的切线方向射入电场，粒子运动的部分轨迹如图中实线所示．若粒子仅受电场力的作用，下列说法中正确的是（　　）

• A． 粒子从P运动到b的过程中，动能减小
• B． a、b两点的电势关系U_a＜U_b
• C． 粒子从P运动到a的过程中，电势能增大
• D． a、b两点的电场强度大小关系E_a＜E_b

Answer 1

分析 根据轨迹判定a粒子受到中心电荷的斥力，而b粒子受到中心电荷的斥力，即可判断两粒子的电性关系；此电场是点电荷产生的，根据距离即可比较a、b两点场强的大小；两粒子在运动过程中电场力都做正功，电势能均减小．

解答 解：A、粒子从P运动到b的过程中，受到的电场力指向圆心，电场力与轨迹之间的夹角是锐角，所以电场力做正功，动能增大，故A错误；
B、由于中心电荷的电性无法判断，电场线方向无法判定，则不能比较a、b的电势高低．故B错误；
C、粒子从P运动到a的过程中，受到的电场力背离圆心，电场力与轨迹之间的夹角是锐角，电场力做正功，故电势能减小，故C错误；
D、由等势面的分布可知，该电场是点电荷产生的，由场强公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$可知，a点的场强小于b点的场强，故D正确；
故选：D

点评 根据轨迹弯曲方向判定两粒子与中心电荷电性的关系是解决本题的突破口．要注意电势能，电荷，电势都有正负．学会由电场力做功的正负来确定电势能的增减．