Question

【題目】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四個等勢面．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．以上說法中正確的是

A. M一定是正離子，N一定是負離子

B. M在p點的速率一定大于N在q點的速率

C. M在b點的速率一定大于N在c點的速率

D. M從p→b過程電勢能的增量一定小于N從a→q過程電勢能的增量

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A.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錯誤；

B.由圖可判定M電荷在從a點運動至p點的過程中，電場力做正功，導致動能增加；而N電荷在從a點運動至q點的過程中，電場力做負功，導致動能減小．所以M在p點的速率一定大于N在q點的速率，故B正確；

C.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，故兩粒子分別經過b、c兩點時的速率一定相等．故C錯誤；

D.由圖可知q、a兩點電勢差大于p、b兩點間的電勢差，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過程電勢能的增量，故D正確。