Question

19．在O處有一點(diǎn)電荷，該點(diǎn)電荷電場中有三個(gè)等間距的等勢面a、b、c（以虛線表示），已知兩相鄰等勢面的間距相等．如圖所示中實(shí)線所示是一質(zhì)子以某一速度射入電場后的運(yùn)動軌跡，其中1、2、3、4表示運(yùn)動軌跡與等勢面的一些交點(diǎn)．由此可判定（　�。�

• A． U_ab=U_bc=$\frac{Uac}{2}$
• B． O處的點(diǎn)電荷一定帶負(fù)電
• C． a、b、c三個(gè)等勢面的電勢關(guān)系是φ_a＞φ_b＞φ_c
• D． 質(zhì)子在1、2、3、4四個(gè)位置處所具有的電勢能與動能的總和一定相等

Answer 1

分析 該點(diǎn)電荷電場中有三個(gè)等間距的等勢面a、b、c（以虛線表示），已知兩相鄰等勢面的間距相等．如圖所示中實(shí)線所示是一質(zhì)子以某一速度射入電場后的運(yùn)動軌跡，其中1、2、3、4表示運(yùn)動軌跡與等勢面的一些交點(diǎn)．由此可判定．

解答 解：A、實(shí)線所示是一質(zhì)子以某一速度射入電場后的運(yùn)動軌跡，依據(jù)同種電荷相斥，則點(diǎn)電荷帶正電，由于正點(diǎn)電荷的電場不是勻強(qiáng)電場，電場線越密的地方，等差等勢面也越密．故U_ab＞U_bc；且U_bc＜$\frac{Uac}{2}$，故A錯(cuò)誤；
B、由于曲線運(yùn)動的合力應(yīng)該指向內(nèi)側(cè)，故從質(zhì)子的運(yùn)動軌跡可以看出，質(zhì)子受到排斥力，故場源點(diǎn)電荷是正電荷，故B錯(cuò)誤；
C、由于場源電荷是正電荷，又由于沿著電場線電勢降低，結(jié)合點(diǎn)電荷的電場線分布規(guī)律，可以知道：φ_a＞φ_b＞φ_c，故C正確；
D、質(zhì)子在運(yùn)動的整個(gè)過程中，只受電場力，故只有電場力做功，電場力做功等于電勢能的減小量，總功又等于動能的增加量，故電勢能和動能之和守恒，故D正確；
故選：CD．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是要根據(jù)運(yùn)動軌跡確定受力情況，然后結(jié)合點(diǎn)電荷的電場線和等勢面情況來確定電勢情況和能量的轉(zhuǎn)化情況．