Question

如圖所示，真空中有一個固定的點電荷，電荷量為+Q。圖中的虛線表示該點電荷形成的電場中的等勢面。有兩個一價離子M、N（不計重力，也不計它們之間的電場力）先后從a點以相同的速率v₀射入該電場，運動軌跡分別為曲線apb和aqc，其中p、q分別是它們離固定點電荷最近的位置。以下說法正確的是 （    ）

A．M是負離子，N是正離子

B．a→p→b過程中電場力先做負功再做正功

C．M在b點的速率大于N在c的速率

D．M從p→b過程中電勢能的增量小于N從a→q電勢能的增量

Answer 1

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試題分析：由圖可知電荷N受到中心電荷的斥力，而電荷M受到中心電荷的引力，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正確；由圖可判定M電荷在運動過程中，電場力先做正功侯做負功，故B錯誤；由于abc三點在同一等勢面上，故粒子M在從a向b運動過程中電場力所做的總功為0，N粒子在從a向c運動過程中電場力所做的總功為0．由于兩粒子以相同的速率從a點飛入電場故兩粒子的分別經過b、c兩點時的速率一定相等．故C錯誤．由圖可知N粒子在從a向q運動過程中電場力做負功的值大于粒子M在從p向b運動過程中電場力做負功的值，故M從p→b過程電勢能的增量一定小于N從a→q電勢能的增量．故D正確．