题目
带电粒子在电场中运动时( )A. 速度总沿着电场线的切线,加速度不一定沿电场线切线B. 加速度总沿着电场线的切线,速度不一定沿电场线切线C. 速度和加速度都沿着电场线的切线D. 速度和加速度都不一定沿着电场线的切线
带电粒子在电场中运动时( )
A. 速度总沿着电场线的切线,加速度不一定沿电场线切线
B. 加速度总沿着电场线的切线,速度不一定沿电场线切线
C. 速度和加速度都沿着电场线的切线
D. 速度和加速度都不一定沿着电场线的切线
题目解答
答案
B. 加速度总沿着电场线的切线,速度不一定沿电场线切线
解析
本题考查带电粒子在电场中运动时速度和加速度方向与电场线切线方向的关系。核心思路在于明确电场力方向与电场线切线方向一致,而加速度由电场力决定,速度方向则由运动轨迹决定。关键点是:
- 加速度方向一定沿电场线切线(因电场力方向即电场线切线方向);
- 速度方向不一定沿电场线切线(取决于初速度和受力情况)。
选项分析
选项B的正确性
- 加速度方向:带电粒子在电场中受电场力 $\vec{F}=q\vec{E}$,根据牛顿第二定律 $\vec{a}=\frac{\vec{F}}{m}$,加速度方向与电场强度 $\vec{E}$ 方向一致,即总沿电场线切线。
- 速度方向:速度方向由运动轨迹决定。若粒子初速度不为零或运动轨迹为曲线(如类平抛运动),速度方向会偏离电场线切线方向,因此不一定沿切线。
其他选项错误原因
- 选项A:错误,速度方向不一定沿切线。
- 选项C:错误,速度方向不一定沿切线。
- 选项D:错误,加速度方向一定沿切线。