Question

6．如图所示，虚线表示某电场中的四个等势面，相邻等势面间的电势差相等，一不计重力的带负电的粒子从右侧垂直等势面φ₄向左进入电场，运动轨迹与等势面分别交于a，b，c三点，则可以判断（　　）

• A． φ₁＜φ₂＜φ₃＜φ₄
• B． 粒子的运动轨迹和φ₃等势面也可能垂直
• C． φ₄等势面上各点场强处处相等
• D． 该区域可能是点电荷和无限大金属平板形成的电场

Answer 1

分析 质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向左上方，由于质点带负电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场场强大．

解答 解：A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带负电，因此电场线指向右上方，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最高，c点的电势最低，故A错误；
B、由图可知，电荷始终做曲线运动，所以粒子的运动轨迹和φ₃等势面不可能垂直，故B错误；
C、电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知φ₄等势面周围的等势面的分布不是均匀的，所以各点场强不能是处处相等，故C错误；
D、由图可知，该电场的上下是对称的，该区域可能是点电荷和无限大金属平板形成的电场，也可能是等量异种点电荷的电场，故D正确
故选：D

点评 解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化．