选择题6.0分
物理

6.如图所示,K、L、M为一个静电场中的三个相距很近的等势面,一带电粒子射入此静电场中后依a→b→c→d→e轨迹运动。已知电势φK<φL<φM,下列说法中正确的是 ()

A

粒子带负电

B

粒子在bc段做减速运动

C

粒子在b点与d点的速度相同

D

粒子在c点时电势能最大

正确答案及相关解析

正确答案

BD

解析

        A选项,由图可知该等势面是由两正、负点电荷形成的,又因为φK<φL<φM,电势沿电场线方向逐渐降低,故如图所示,左边是负电荷,右边时正电荷,由此可判断粒子带正电。

       B选项,在bc段做粒子所受静电力方向与粒子的运动方向相反,故粒子做减速运动,故B选项正确。

       C选项,由于粒子只受电场力,从b到c再到d,根据动能定理,由于b、d处于同一等势面上,电场力不做功,故动能大小不变,即速度大小不变,但速度的方向不同,故错误。

       D选项,粒子从a到b到c过程中,电场力做负功,电势能增加,动能减小;粒子从c到d到e过程中,电场力做正功,电势能减小,动能增加,故c点电势能最大,选项D正确。

考查方向

1、考查正负电荷在真空中,电场、电势的分布。

2、考查电势沿电场线的变化规律:电势沿着电场线降低。

3、考查物体做加速、减速运动的条件:当合外力的方向与速度方向相同时,做加速运动;当合外力的方向与速度方向相反时,做减速运动。

4、考查速度的矢量性问题,当选项中有“速度相同”时,一定要判断速度的方向是否相同。

5、考查电场力做功与电势能之间的变化关系。

解题思路

1、根据φK<φL<φM判断正、负点电荷的分布情况。

2、根据物体做加速、减速运动的条件,判断物体做加速运动还是减速运动。

3、根据电场里做功与电势能之间的转换关系,判断粒子在运动过程中电势能的变化。

易错点

1、速度是矢量,既有方向又有大小,在判断“速度相同”时,容易忽略速度的方向问题。

2、对物体做加速、减速运动的条件不清楚。

3、对电场力做功与电势能之间的变化关系不清楚。

知识点

电势能和电势 等势面