Question

如圖所示，虛線a、b、c、d表示某靜電場中的四個(gè)等勢面，它們的電勢分別為?_a、?_b、?_c、?_d，且?_a＞?_b＞?_c＞?_d，相鄰的等勢面之間的距離相同，一帶電的粒子射入電場后，只在電場力 作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線ABCDE所示，則粒子（　　）

A．帶負(fù)電

B．在A、E兩點(diǎn)時(shí)的加速度相同

C．運(yùn)動(dòng)過程中，其動(dòng)能與電勢能之和保持不變

D．從C點(diǎn)到D點(diǎn)與從D點(diǎn)到E點(diǎn)的電場力做功數(shù)值之比為2

Answer 1

分析：由電勢高低，確定場源電荷的電性，根據(jù)軌跡的彎曲判斷出電荷的受力方向，即可判定粒子的電性．通過能量守恒分析動(dòng)能和電勢能總量的變化，以及根據(jù)動(dòng)能定理，通過電場力做功判斷動(dòng)能的變化．

解答：解：A、由題?_a＞?_b＞?_c＞?_d，即可知場源電荷帶負(fù)電．由粒子軌跡的彎曲方向可知，粒子受到了排斥力作用，則說明該粒子帶負(fù)電．故A正確．
B、A、E兩處電場線疏密相同，說明電場強(qiáng)度大小相等，根據(jù)電場線與等勢面垂直可知，兩處的電場強(qiáng)度方向不同，故場強(qiáng)不同，粒子所受的電場力不同，因而加速度不同．故B錯(cuò)誤．
C、粒子在運(yùn)動(dòng)過程中，只受電場力，只具有兩種形式的能：動(dòng)能和電勢能，根據(jù)能量守恒得知：動(dòng)能與電勢能之和保持不變．故C正確．
D、由圖知：沿電場線方向C點(diǎn)到D點(diǎn)的距離是D點(diǎn)到E點(diǎn)距離的2倍，但D處電場線較密，場強(qiáng)較大，由U=Ed得知，CD間的電勢差大于DE間電勢差的2倍，由電場力做功公式W=qU得知，從C點(diǎn)到D點(diǎn)與從D點(diǎn)到E點(diǎn)的電場力做功數(shù)值之比大于2．故D錯(cuò)誤．
故選AC

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵點(diǎn)電荷電場線和等勢線的分布情況，知道電場力做功與電勢能的關(guān)系，并掌握電場力做功的公式W=qU．