Question

在图所示的匀强电场中，水平等距离的虚线表示其等势面，带电量Q=-0.5×10^-10C的粒子（不考虑粒子所受重力）在电场力作用下从A点运动到B点，动能增加0.5×10^-9J，A点电势为-10V，下列关于粒子的运动轨迹和B点电势的说法中正确的是（　　）

A．粒子沿轨道1运动，B点电势为零

B．粒子沿轨道2运动，B点电势为20V

C．粒子沿轨道1运动，B点电势为-20V

D．粒子沿轨道2运动，B点电势为-20V

Answer 1

分析：由于电荷只受电场力作用，电场力将指向运动轨迹的内侧．同时注意电场线和等势线垂直，说明电场沿竖直方向，正电荷所受的电场力方向与场强方向相同．根据电场力做功正负，判断电场力方向，确定出电场线方向，即可判断粒子的运动轨道．根据动能定理求B点电势．

解答：解：粒子从A点运动到B点，动能增加，电场力做正功，电场力方向必定向上，又根据电场力将指向运动轨迹的内侧，所以粒子沿轨道1运动．
根据动能定理得：QU_AB=△E_k，
得U_AB=

△Ek

Q

=

0.5×10-9

-0.5×10-10

V=-10V
又U_AB=φ_A-φ_B，
得φ_B=φ_A-U_AB=-10V-（-10）V=0
故选A

点评：本题通过带电粒子在电场中的运动考查了电势、电势能、电场力等问题，解决这类问题的突破口是：做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹内侧．