Question

14．如图所示，a、b、c、d为一组匀强电场中的等差等势线，A、B分别是等势线上的两点．带电量为1×10^-2C的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由A点运动到B点，动能增加了0.1J，若A点电势为10V，则（　　）

• A． B点的电势为零
• B． a、b之间的势差U_ab=5V
• C． 电荷运动的轨迹可能是图中曲线①
• D． 电荷运动的轨迹可能是图中曲线②

Answer 1

分析 物体作曲线运动的条件：合外力的方向与物体运动的方向不在同一条直线上，且合外力指向轨迹的内侧；正电荷所受电场力的方向与场强的方向相同；要求B点电势，需要知道AB之间的电势差U_AB=φ_A-φ_B，而U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$．

解答 解：A、根据W_AB=qU_AB=0.1J，
故U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}=\frac{0.1}{0.01}V=10$V，
而U_AB=φ_A-φ_B=10-φ_B=10V，
故φ_B=0．故A正确；
B、由于a、b、c、d为一组匀强电场中的等差等势线，所以U_ab=$\frac{1}{2}$U_bd=$\frac{1}{2}$U_AB=5V，故B正确．
C、由于该电荷从A点运动到B点，动能增加了0.1J，故电场力做正功，所以该正电荷所受的电场力水平向上，由于电场力向上，根据电场力指向轨迹的内侧，而电场力水平向上，故电荷运动的轨迹可能是图中曲②，故D正确C错误；
故选：ABD．

点评 本题考查物体作曲线运动的条件：合外力的方向与物体运动的方向不在同一条直线上，且合外力指向轨迹的内侧；正电荷所受电场力的方向与电场线的方向相同；电场力做功的公式W_AB=qU_AB，动能定理，电势差的公式U_AB=φ_A-φ_B．本题难度不大，但综合性很强；在用公式W_AB=qU_AB解题时要注意q和U_AB的正负号．