Question

图中虚线1、2、3、4表示匀强电场的等势面．一个不计重力的带电粒子在电场中做曲线运动，a、b、c是轨迹上的三点，如图中实线所示．对于粒子在a、b、c三点时，下列判断正确的是（　　）

A．粒子在b点所受电场力的方向可能垂直于过b点的切线斜向上

B．电场中a点电势最高

C．粒子在a点时的动能可能最大

D．粒子在c点时的动能一定最大

Answer 1

分析：由于电荷只受电场力作用，电场力将指向运动轨迹的内侧．同时注意电场线和等势线垂直，根据轨迹可知电场力一定水平向右，但是不知道电荷带电的性质，故不能确定电势的高低，根据动能定理，电场力做正功动能增加，判断哪一点动能大．．

解答：解：A、电场线和等势线垂直，所以电场沿水平方向，故带电粒子受到的电场力一定沿水平方向．根据合力指向曲线的凹侧，从电荷的轨迹abc和等势面可知，达到b点时电场力方向是水平向右的，不可能沿b点的切线方向，故A错误．
B、由上分析可知，带电粒子受到的电场力一直水平向右，从a到c的过程中，故电场力做正功，电势能减小，但是不知道带电粒子带正电还是负电，故不能确定哪一点电势高．故B错误．
C、D、从a到c的过程中，故电场力做正功，根据动能定理，动能增大，即a点的动能最小，c点的动能最大．故C错误、D正确．
故选：D．

点评：本题通过带电粒子在电场中的运动考查了电势、电势能、电场力等问题，解决这类问题的突破口是：做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹内侧．