Question

一道高中电场物理题

图为某电荷电场的等势面（用虚线表示），一带电粒子沿图中实线穿过电场，不计重力影响，则
A 粒子一定带负电，为什么错？
B 粒子从A到C过程中，电场力做功最大 为什么错？
C 粒子通过A点与C点时速度相同 为什么错？
D 粒子穿越过程中，在B点时的加速度最大？为什么对？

Answer 1

图中可以看出：ABC为粒子被吸引，偏离原轨道。
A、你不能确定处在中心场的正负电荷，你只能确定粒子与中心场的正负电荷相反。
B、A到C过程中，电场力先做正功（AB），再做负功（BC）
C、系统其实就是动能与电势能的转换，二者的和一定。在A与C，处在同一个电势面上，电势能相同，动能也相同。
D、在B点，最靠近中心场的电荷，受力最大。

Answer 2

由等势面的形状知，场源电荷Q在等势面的中心
A.由带电粒子q的运行轨迹知，场源电荷Q对q的电场力是引力。因不知Q的电性故无法判定q的电性
B.A与C等电势，粒子从A到C过程中，电场力做功Wac=q(Ua-Uc)=0
C.虽然速度大小相等，但方向不同，故不能讲速度相同
D.q在B点距Q最近，F=kQq/r^2,r最小,F最大，a=F/m最大

Answer 3

A.从图中可以看出,带电粒子跟点电荷的电性相反(受到力指向点电荷),所以该粒子带什么电跟点电荷有关.
B. A,C为等势点,所以A-C电场力做的总功为0
C.应该是对的,因为粒子从A-C电场力做的功为0,所以动能没有增加,速度应该相等.
D.是错误的.这个粒子运动的线路与小圆在B点相切,所以在B点时,粒子受的力的方向就是B0方向,与速度方向垂直,从C-B的过程中受到力的方向与速度方向的夹角都小于90度,所以B点的速度最大,而不是加速度最大.

Answer 4

源电荷可以是正电，也可以负电
粒子可以带正电，也可以负
C选项中，根据W=U * P ,在A和C处，U相同（即粒子在C和A中电势能是相同的），因而粒子从C到A,或从A到C，电场国对粒子没做功，因而速度不变
D选项，很明显，假设粒子从A运动到B ,电场力做正功，即受吸引力，因此粒子越来越靠近源电荷，F=kqQ/d*d 吸引力增大

Answer 5

A选项，由于未知是正电荷，还是负电荷电场的等势面，故无法判断带电粒子的电性。但可判断：该带电粒子受到指向圆心的电场力！故A错！
B选项，A点与C点的电势相等，故从A到C这一全过程，电场力做功为零！在B点电场力做功最大.故B错！
C选项，由B项的分析知，带电粒子在A点和C点的动能相等，即速率相等。而速度（是个矢量）的方向不同，速度的方向沿带电粒子运动轨迹的切线方向（显然二者不同）。故C错！
D选项，由库仑定律知，带电粒子受到的库伦力与两点电荷的距离的二次方成反比。带电粒子在B点距电荷的距离最近，故受到的库仑力最大，则加速度最大。故D正确！

Answer 6

带电粒子与源电荷一定是相反电荷，粒子不一定带负电，只要相反就行，所以A错。
从A到C，电势能没有发生变化，因为是等势面，因此电场力不做功（其实是先做正功在做负功，和为0）B错
速度是矢量，因此方向不同速度也就不同，不过大小还是相等的，C错
在B点，两电荷距离最小，所以F=kq1q1/r*r也就最大，F/m也就最大，因此加速度最大。