Question

如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作為頂點(diǎn)構(gòu)成一正方體空間，電場(chǎng)方向與面ABCD垂直．下列說(shuō)法不正確的是（　　）

A．AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差U_AD與A A′兩點(diǎn)間電勢(shì)差U_AA相等′

B．帶正電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D′移到D'點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

C．帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D′移到D′點(diǎn)，電勢(shì)能增加

D．帶電的粒子從A點(diǎn)移到C′點(diǎn)，沿對(duì)角線A C′與沿路徑A→B→B′→C′電場(chǎng)力做功相同

Answer 1

分析：本題首先明確在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功，在同一等勢(shì)面上的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零，而不在同一等勢(shì)面上的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差不為零．從而可判斷A的對(duì)錯(cuò)；電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功，取決于電荷的電性和始末位置的電勢(shì)差，從而可判斷B的對(duì)錯(cuò)；在只有電場(chǎng)力做功的情況下，電荷的電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變，即電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，電荷克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能增加；還有就是電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只取決于始末位置間的電勢(shì)差和電量有關(guān)從而可判斷CD的正誤．

解答：解：A、由題意，電場(chǎng)的方向與面ABCD垂直，所以面ABCD是等勢(shì)面，A、D兩點(diǎn)的電勢(shì)差為0，又因A、A′兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線的方向有距離，順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以AA′兩點(diǎn)間電勢(shì)差U_AA′不為0，故A錯(cuò)誤．
B、帶正電的粒子從A點(diǎn)到D電場(chǎng)力不做功，而由D→D'電場(chǎng)力做正功，故B正確；
C、同理，帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D'移到D'點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，故C正確；
D、由電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初末位置的電勢(shì)差有關(guān)，則知帶電的粒子從A點(diǎn)移到C′點(diǎn)，沿對(duì)角線A C′與沿路徑A→B→B′→C′電場(chǎng)力做功相同．故D正確．
本題選錯(cuò)誤的，故選：A

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要掌握：
1、只有電場(chǎng)力做功，電荷的電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變．
2、只有電場(chǎng)力和重力做功，電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能三者之和保持不變．
3、電場(chǎng)力做的正功，等于電勢(shì)能的減少量；電場(chǎng)力做負(fù)功，等與電勢(shì)能的增加量．