Question

如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A'、B'、C'、D'作为顶点构成一正方体空间，电场方向与ABCD面垂直．下列说法正确的是（　　）

A．AD两点间电势差U_AD与A A'两点间电势差U_AA'相等

B．同一带电粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点与从B点沿路径B→C→C'移到C'点，电场力做功相同

C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点，电势能减小

D．同一带电粒子从A点移到A'点与从A点移到C'点，电场力做功不相同

Answer 1

分析：此题涉及到了电场部分的几个知识点，首先明确在同一等势面上移动电荷时电场力不做功，在同一等势面上的两点间的电势差为零，而不在同一等势面上的两点间的电势差不为零．从而可判断A的对错；电场力做正功还是负功，取决于电荷的电性和始末位置的电势差，从而可判断B的对错；在只有电场力做功的情况下，电荷的电势能和动能之和保持不变，即电场力做正功，电势能减少，电荷克服电场力做功，电势能增加；还有就是电场力做功与路径无关，只取决于始末位置间的电势差和电量有关从而可判断CD的正误．

解答：解：
A、电场力的方向与面ABCD垂直，所以面ABCD是等势面，A、D两点的电势差为0，又因A、A′两点沿电场线的方向有距离所以UAA′不为0，所以选项A错．
B、带电的粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点与从B点沿路径B→C→C'移到C'点，因为A与B电势相等，D′与C′电势相等，所以它们电场力做功相同，故选项B正确；
C、同理，带负电的粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点，电场力做负功，电势能增大，选项C错误；
D、同一带电粒子从A点移到A'点与从A点移到C'点，由于A′与C′电势相等，所以它们电场力做功相等，故选项D错误．
故选B．

点评：本题主要考察了电场中的功能关系，从以下几方面分析：
（1）、只有电场力做功，电荷的电势能和动能之和保持不变．
（2）、只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变．
（3）、电场力做的正功，等于电势能的减少量；电场力做负功，等与电势能的增加量．