Question

14．如圖所示，a、b、c、d為一組勻強電場中的等差等勢線，A、B分別是等勢線上的兩點．帶電量為1×10^-2C的正電荷在電場中只受電場力作用，該電荷由A點運動到B點，動能增加了0.1J，若A點電勢為10V，則（　�。�

• A． B點的電勢為零
• B． a、b之間的勢差U_ab=5V
• C． 電荷運動的軌跡可能是圖中曲線①
• D． 電荷運動的軌跡可能是圖中曲線②

Answer 1

分析 物體作曲線運動的條件：合外力的方向與物體運動的方向不在同一條直線上，且合外力指向軌跡的內(nèi)側(cè)；正電荷所受電場力的方向與場強的方向相同；要求B點電勢，需要知道AB之間的電勢差U_AB=φ_A-φ_B，而U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$．

解答 解：A、根據(jù)W_AB=qU_AB=0.1J，
故U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}=\frac{0.1}{0.01}V=10$V，
而U_AB=φ_A-φ_B=10-φ_B=10V，
故φ_B=0．故A正確；
B、由于a、b、c、d為一組勻強電場中的等差等勢線，所以U_ab=$\frac{1}{2}$U_bd=$\frac{1}{2}$U_AB=5V，故B正確．
C、由于該電荷從A點運動到B點，動能增加了0.1J，故電場力做正功，所以該正電荷所受的電場力水平向上，由于電場力向上，根據(jù)電場力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，而電場力水平向上，故電荷運動的軌跡可能是圖中曲②，故D正確C錯誤；
故選：ABD．

點評 本題考查物體作曲線運動的條件：合外力的方向與物體運動的方向不在同一條直線上，且合外力指向軌跡的內(nèi)側(cè)；正電荷所受電場力的方向與電場線的方向相同；電場力做功的公式W_AB=qU_AB，動能定理，電勢差的公式U_AB=φ_A-φ_B．本題難度不大，但綜合性很強；在用公式W_AB=qU_AB解題時要注意q和U_AB的正負號．