Question

一带电粒子射入一个固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动的轨迹如图所示，图中实线A、B、C是同心圆弧，表示电势差值相等的等势面．不计重力，以下说法正确的是（　　）

A．等势面A比等势面B的电势高

B．粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能

C．粒子在c点的速度和在a点的速度相等

D．粒子由a到b的过程中电场力做负功，由b到c的过程中电场力做正功

Answer 1

分析：从粒子运动轨迹看出，轨迹向右弯曲，可知带电粒子受到了排斥力作用，从a到b过程中，电场力做负功，可判断电势能的大小和速度大小．a、c两点处于同一等势面上，由动能定理分析粒子在a、c两点的速度大小关系．

解答：解：如图所示，轨迹向右弯曲，带电粒子所受的电场力方向向右，则带电粒子受到了排斥力作用．
A、题目中没有告诉带电粒子的电性或点电荷Q的电性，所以由图仅仅能够判断粒子的受力和速度的变化，不能判定电势的高低．故A错误．
B、带电粒子所受的电场力方向向右，从a到b过程中，电场力做负功，可知电势能增大，动能减小，则粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能．故B正确．
C、a、c两点处于同一等势面上，从a到c，电场力为零，则a、c两点动能相等，速度大小也相等．由于受到是矢量，粒子在ac两点速度的方向不相同，所以速度不相等．故C错误．
D、带电粒子所受的电场力方向向右，从a到b过程中，电场力做负功，由b到c的过程中电场力做正功．故D正确．
故选BD

点评：本题是轨迹问题，首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力．由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路．