Question

某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法不正确的判断是（    ）

A．如果图中虚线是电场线，电子由a点运动到b点，动能减小，电势能增大

B．如果图中虚线是等势面，电子由a点运动到b点，动能增大，电势能减小

C．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都大于b点的场强

D．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势

Answer 1

D

试题分析：电子不计重力，在电场力作用下运动，运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧，电场线和等势面垂直。
如果图中虚线是电场线，电子从a→b，带电粒子在a点的速度方向沿过该点的切线方向，根据物体做曲线运动的条件，可以判断粒子受电场力方向偏向左，但此过程中，电场力做负功，动能减小，电势能增加；
如果图中虚线是等势面，电子由a点运动到b点，根据电场线和等势面垂直，根据物体做曲线运动的条件，可以判断粒子受电场力方向偏向右，但此过程中，电场力做正功，动能增加，电势能减小，AB项正确。
若虚线是电场线，a点的场强都大于b点的场强，若虚线是等势面，根据电场线和等势面垂直，可以判断a点的场强都大于b点的场强，C项正确；
沿电场线的方向电势降低，若图中虚线是电场线，a点的电势都高于b点的电势，D项错误。
点评：电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧．