Question

如圖甲所示，Q₁、Q₂為兩個被固定的點電荷，其中Q₁為正點電荷，在它們連線的延長線上有a、b兩點．現有一檢驗電荷q（電性未知）以一定的初速度沿直線從b點開始經a點向遠處運動（檢驗電荷只受電場力作用），q運動的速度圖象如圖乙所示．則（ ）

A．Q₂的電荷量必定大于Q₁的電荷量
B．從b點經a點向遠處運動的過程中檢驗電荷q所受的電場力一直減小
C．可以確定檢驗電荷的帶電性質
D．Q₂必定是負電荷

Answer 1

【答案】分析：通過速度時間圖線的斜率判斷檢驗電荷加速度的變化，從而得知電場力的變化．通過速度的變化，知道電場力的方向，結合庫侖定律判斷Q₂的電性和Q₂和Q₁的電量的大小．通過對b處兩點電荷在該點的產生的場強大小，結合檢驗電荷的受力，可以判斷出檢驗電荷的電性．
解答：解：A、若Q₂是正電荷，則在b點右側的電場方向必定向右，q受力不可能改變方向，故Q₂一定為負電荷；根據點電荷場強公式，設q到Q₁、Q₂的距離分別為r₁、r₂，則q所在處的場強為E=k-k，q在b→a運動過程中，受力向左，在a點右側運動過程中，受力向右．由于r₁＞r₂，若Q₁＜Q₂，場強E必定始終向左，q受力不可能發生方向改變，故必定有Q₁＞Q₂，A錯誤，D正確；
B、由速度圖象可知，q受力先向左后向右，且加速度先減小后增大，故B錯誤；
C、在b處，若k＞k，考慮到Q₁＞Q₂，r₁＞r₂，設q電荷移動的位移為△x，則一定有k＞k，即E始終朝一個方向，不符合題意，故在b處必定有k＜k，場強E_b必定向左，而q電荷在b處受力向左，因此q電荷一定為正電荷，C正確．
故選CD．
點評：本題是綜合圖象求解的問題，關鍵通過圖線知道電荷的運動情況，通過運動情況判斷出受力情況，再結合庫侖定律綜合求解．