Question

3．一個正點(diǎn)電荷固定在正方形的一個頂點(diǎn)D上，另一個帶電粒子射入該區(qū)域時，恰好能經(jīng)過正方形的另外三個頂點(diǎn)A、B、C，運(yùn)動粒子軌跡如圖所示，下列說法正確的是（　�。�

• A． 根據(jù)軌跡可判斷該帶電粒子帶正電
• B． 粒子經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)速率大小關(guān)系是v_B＞v_A=v_C
• C． 粒子在A、B、C三點(diǎn)的加速度大小關(guān)系是a_A=a_C＞a_B
• D． A、C兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

Answer 1

分析 帶電粒子受到的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出粒子與固定在O點(diǎn)的電荷是異種電荷，它們之間存在引力，根據(jù)電場力做功情況可明確速度的變化情況；
根據(jù)點(diǎn)電荷的電場線的特點(diǎn)確及電場強(qiáng)度關(guān)系，再根據(jù)庫侖定律，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度之間的關(guān)系．

解答 解：A、根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出帶電粒子與負(fù)電荷Q之間存在引力，它們是異種電荷，故帶負(fù)電荷，故A錯誤；
B、粒子由A到B的過程中電場力做負(fù)功，故動能減小，速度減小，因此B點(diǎn)的速度最小，故B錯誤；
C、粒子P在a、b、c三點(diǎn)時的加速度大小要根據(jù)庫侖定律求出庫侖力．由圖可知，r_a=r_c=$\frac{\sqrt{2}}{2}$r_b，
代入庫侖定律：F=k $\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$，
可得粒子P在a、b、三點(diǎn)時的電場力之比：F_a：F_b：F_c=2：1：2，由牛頓第二定律得加速度關(guān)系為：a_A=a_C＞a_B，故C正確；
D、AC兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小相等，但方向不同，故電場強(qiáng)度不相同，故D錯誤．
故選：C．

點(diǎn)評 本題屬于電場中軌跡問題，考查分析推理能力．根據(jù)軌跡的彎曲方向，判斷出電荷受到的電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)．進(jìn)而判斷出電荷是正電荷，然后即可根據(jù)點(diǎn)電荷電場的性質(zhì)分析電場強(qiáng)度、電勢以及能量變化關(guān)系．