Question

【題目】如圖所示，真空中有一個固定的點電荷，電荷量為+Q。虛線表示該點電荷電場中的等勢面。兩個一價離子M、N（不計重力和它們之間的電場力）先后從a點以相同的速率v0射入該電場，曲線apb為M離子的運動軌跡，曲線aqc為N離子的運動軌跡，其中p、q分別是它們離固定點電荷最近的位置。下列說法中正確的是

A. M是正離子，N是負離子

B. M在p點的速率大于N在q點的速率

C. M在b點的速率大于N在c點的速率

D. M從p→b過程電勢能的增量等于N從a→q電勢能的增量

Answer 1

【答案】B

【解析】

由圖可知電荷N受到中心電荷+Q的斥力，而電荷M受到中心電荷+Q的引力，故兩粒子的電性一定不同。由于中心電荷為正電，則M一定是負離子，N一定是正離子，故A錯誤；由圖可判定M電荷在運動過程中，電場力先做正功，導致動能增加；而N電荷在運動過程中，電場力先做負功，導致動能減小。所以在p點的速率一定大于N在q點的速率，故B正確；a、b、c三點在同一等勢面上，可知從a到b和從a到c過程中電場力所做的總功為零，根據(jù)動能定理可知M在b點的速率等于N在c點的速率。故C錯誤。由圖可知：p、b間電勢差小于a、q間電勢差，根據(jù)電場力做功W=Uq知，M從p→b過程電場力做的功小于N從a→q過程電場力做的功，M從p→b過程電勢能的增量小于N從a→q電勢能的增量。故D錯誤。故選B。