Question

19．等量异种点电荷电场线的分布如图所示，OO′是两点电荷连线的中垂线，一带电粒子仅在电场力作用下从a处沿虚线轨迹运动到b处，则（　　）

• A． a处的电势小于b处的电势
• B． 粒子在a处的电势能大于在b处的电势能
• C． 粒子在a处的加速度大小大于在b处的加速度大小
• D． 粒子在b处的速率大于在a处的速率

Answer 1

分析 利用电场线与电势的关系，可以判断出a与b处电势的大小关系；
根据电场力做正功，电势能减小；电场力做负功电势能增加，可以判断粒子在a处的电势能和b处的电势能大小；
根据电场线的疏密，先判断a、b两处场强大小，就可以判断出电场力大小，根据牛顿第二定律比较它们的加速度大小；
根据电场力做什么功判断a、b两处速率的大小关系；

解答 解：A、沿着电场线方向，电势逐渐降低，则a处的电势大于b处的电势，A错误；
B、根据运动轨迹可知，轨迹往左偏，则受到的电场力大致向左，则电场力做负功，电势能要增加，则粒子在a处的电势能小于在b处的电势能，B错误；
C、观察图中可以发现，a处电场线比b处密，则a处电场强度大于b处，电场力F=qE，则a处受到的电场力更大，再由牛顿第二定律知$a=\frac{F}{m}$，所以粒子在a处的加速度大小大于在b处的加速度大小，C正确；
D、电场力做负功，则动能减小，可知粒子在b处的速率小于在a处的速率，D错误；
故选：C

点评 题目难度不大，但是考得内容比较多，设计电势、电势能、动能、速度、加速度等关系，要找到这些物理量由什么决定，就能轻松解答．