Question

【題目】如圖所示，在點電荷Q形成的電場中，已知a、b兩點在同一等勢面上，c、d兩點在同一等勢面上。甲、乙兩個帶電粒子的運動軌跡分別為acb和adb曲線，兩個粒子經(jīng)過a點時具有相同的速率，由此可以判斷（ ）

A.甲、乙兩粒子電性相同

B.若取無窮遠處電勢為零，則甲粒子經(jīng)過c點時的電勢能小于乙粒子經(jīng)過d點時的電勢能

C.甲粒子在c點時速率等于乙粒子在d點時速率

D.甲、乙兩粒子在b點時具有相同的動能

Answer 1

【答案】B

【解析】

A．由圖可知電荷甲受到中心電荷的引力，而電荷乙受到中心電荷的斥力，故兩粒子的電性一定不同。故A不符合題意。

B．取無窮遠處電勢為零（電勢能也一定為零），將帶電粒子甲從c移動到無窮遠處，電場力做負功，電勢能增加，故粒子甲在c點電勢能為負值；將帶電粒子乙從d移動到無窮遠處，電場力做正功，電勢能減小，故粒子乙在d點的電勢能為正值，故甲粒子經(jīng)過c點時的電勢能小于乙粒子經(jīng)過d點時的電勢能。故B符合題意。

C．甲粒子從a到c和乙粒子從a到d，Uac=Uad，但甲、乙兩粒子帶異種電荷，而且電量也不一定相等，所以甲粒子從a到c電場力做功與乙粒子從a到d電場力做功不一定相等，所以甲粒子經(jīng)過c點時的速率不等于乙粒子經(jīng)過d點時的速率。故C不符合題意。

D．根據(jù)虛線為等勢面，可判定沿著acb、adb曲線運動過程中電場力所做的總功為0，兩粒子在a點時具有相同的速度，但動能不一定相等。根據(jù)動能定理，兩粒子經(jīng)過b點時具有的動能也不一定相同。故D不符合題意。