Question

【題目】在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正方形abcd，頂點(diǎn)a、c分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量相等，如圖所示．若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn)，自由釋放，粒子將沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)．粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中（　　）

A. 先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)

B. 先從高電勢(shì)到低電勢(shì)，后從低電勢(shì)到高電勢(shì)

C. 電勢(shì)能改變量大于機(jī)械能改變量

D. 電勢(shì)能先減小后增大

Answer 1

【答案】D

【解析】由等量正電荷連線的中垂線上電場(chǎng)分布可知：ac與bd的交點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)為0，電場(chǎng)線的方向由此交點(diǎn)指向兩邊，由于負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力跟電場(chǎng)線的方向相反，所以負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力始終指向ac的連線與中垂線的交點(diǎn)，由于該電場(chǎng)是不均勻的，粒子所受的電場(chǎng)力是變化的，所以加速度是變化的，故A錯(cuò)誤；由等量正電荷的電場(chǎng)分布知道，在兩電荷連線的中垂線O點(diǎn)的電勢(shì)最高，所以從b到d，電勢(shì)是先增大后減小，故B錯(cuò)誤；由于只有電場(chǎng)力做功，只有電勢(shì)能與動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，電勢(shì)能與機(jī)械能之和守恒，因此，電勢(shì)能改變量等于機(jī)械能改變量．故C錯(cuò)誤；由b到ac連線的中點(diǎn)O的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，由O到d電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，故D正確．故選D．