Question

某同學在研究電子在電場中的運動時，得到了電子由a點運動到b點的軌跡（圖中實線所示），圖中未標明方向的一組虛線可能是電場線，也可能是等勢面，則下列說法不正確的判斷是（    ）

A．如果圖中虛線是電場線，電子由a點運動到b點，動能減小，電勢能增大

B．如果圖中虛線是等勢面，電子由a點運動到b點，動能增大，電勢能減小

C．不論圖中虛線是電場線還是等勢面，a點的場強都大于b點的場強

D．不論圖中虛線是電場線還是等勢面，a點的電勢都高于b點的電勢

Answer 1

D

試題分析：電子不計重力，在電場力作用下運動，運動與力關系可知，電場力方向與速度方向分居在運動軌跡兩邊，且電場力偏向軌跡的內側，電場線和等勢面垂直。
如果圖中虛線是電場線，電子從a→b，帶電粒子在a點的速度方向沿過該點的切線方向，根據物體做曲線運動的條件，可以判斷粒子受電場力方向偏向左，但此過程中，電場力做負功，動能減小，電勢能增加；
如果圖中虛線是等勢面，電子由a點運動到b點，根據電場線和等勢面垂直，根據物體做曲線運動的條件，可以判斷粒子受電場力方向偏向右，但此過程中，電場力做正功，動能增加，電勢能減小，AB項正確。
若虛線是電場線，a點的場強都大于b點的場強，若虛線是等勢面，根據電場線和等勢面垂直，可以判斷a點的場強都大于b點的場強，C項正確；
沿電場線的方向電勢降低，若圖中虛線是電場線，a點的電勢都高于b點的電勢，D項錯誤。
點評：電場線雖然不存在，但可形象來描述電場的分布．對于本題關鍵是根據運動軌跡來判定電場力方向，由曲線運動條件可知合力偏向曲線內側．