天津耀华滨海学校 张芃
(接8日)
例4:如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是:()
A.三个等势面中,等势面a的电势最高
B.带电质点一定是从P点向Q点运动
C.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
D.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
分析:对题目分析知,质点从P或Q点开始运动都有可能。
首先确定质点的初速度,根据质点的运动轨迹,以及“电场线必定与等势面垂直”的结论,可以分析出质点在P、Q两点受到的电场力的方向。图中P、Q两点处的虚线代表该处的场强方向,也就是电场线的切线方向,Eq表示电场力。由于该质点带正电,我们可以粗略地画出图中点划线所示的电场线方向。
由于电场线的方向是电势降低的方向,所以,可以判定a的电势最低,c的电势最高,故A错。质点从P→Q或从Q→P运动都是可以的,故B错。由于“等差等势面越密集的地方场强越大”,所以质点在P点受到的电场力要大于在Q点受到的,故C错。因为从P→Q正电荷从高电势向低电势运动,电势能减小,动能增大,故D对。
本题考查了电场线和等势面的关系;速度方向、受力方向和轨迹的关系;电场线和电场力、电势能的关系。由此可见,解决电场问题最重要的工具就是电场线。
对于基本方法要做到“务必落实、分析题目时敢于相信自己”。(未完待续)