Question

如圖中虛線為勻強(qiáng)電場中的等勢面，兩粒子M、N質(zhì)量相等，所帶電荷量的絕對值也相等，現(xiàn)將M、N從虛線上的O點(diǎn)以相同速率射出，兩粒子在電場中運(yùn)動的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示．點(diǎn)A、B、C為實(shí)線與虛線的交點(diǎn)，已知O點(diǎn)電勢高于C點(diǎn)．若不計(jì)重力，則（ ）

A．M帶負(fù)電荷，N帶正電荷
B．M在從O點(diǎn)運(yùn)動至B點(diǎn)的過程中，電場力對它做的正功
C．N在從O點(diǎn)運(yùn)動至A點(diǎn)的過程中克服電場力做功
D．N在A點(diǎn)的速率與M在C點(diǎn)的速率相等

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)粒子的軌跡可判斷粒子的電場力方向，O點(diǎn)電勢高于C點(diǎn)，根據(jù)電場線與等勢線垂直，而且由高電勢指向低電勢，可判斷出電場方向，從而確定出粒子的電性．由動能定理可知，N在A點(diǎn)的速度與M在C點(diǎn)的速度大小相等，但方向不同．N從O點(diǎn)運(yùn)動至A點(diǎn)的過程中電場力做正功．O、B間電勢差為零，由動能定理可知電場力做功為零．
解答：解：
A、由題，等勢線在水平方向，O點(diǎn)電勢高于C點(diǎn)，根據(jù)電場線與等勢線垂直，而且由高電勢指向低電勢，可知電場方向豎直向下，根據(jù)粒子的軌跡可判斷出N粒子所受的電場力方向豎直向上，M粒子所受的電場力方向豎直向下，故知N粒子帶負(fù)電，M帶正電．故A錯(cuò)誤．
B、O、B間電勢差為零，由動能定理可知M從O點(diǎn)運(yùn)動至B點(diǎn)的過程中，電場力對它做功為零．故B錯(cuò)誤．
C、N從O點(diǎn)運(yùn)動至A點(diǎn)的過程中電場力與速度的夾角為銳角，電場力做正功．故C錯(cuò)誤．
D、由動能定理可知，N在A點(diǎn)的速度與M在C點(diǎn)的速度大小相等，但方向不同，速度不同．故D正確．
故選D
點(diǎn)評：本題要根據(jù)粒子的軌跡判定電場力方向，根據(jù)電場線與等勢線垂直的特點(diǎn)，分析能否判定電性．由動能定理分析電場力做功是常用的方法．