Question

3．如圖甲所示，Q₁、Q₂為兩個被固定的點電荷，a、b是它們連線的延長線上的兩點．現(xiàn)有一帶負電的粒子只在電場力作用下以一定的初速度從a點開始經(jīng)b點向遠處運動，粒子經(jīng)過a、b兩點時的速度分別為v_a、v_b，其速度時間圖象如圖乙所示．下列說法正確的是（　　）

• A． Q₁一定帶正電
• B． Q₁的電量一定小于Q₂的電量
• C． b點的電場強度一定為零
• D． 粒子由a點經(jīng)b點向遠處運動過程中，粒子的電勢能先減小后增大

Answer 1

分析 速度時間圖線上每一點的切線斜率表示瞬時加速度，可見a到b做加速度減小的減速運動，到b點加速度為0．從而知道b點的電場力及電場強度．通過B點的場強可以分析出兩個點電荷電量的大�。�通過能量守恒判斷電勢能的變化．

解答 解：A、從速度圖象上看，可見負電荷從a到b做加速度減小的加速運動，所以ab之間電場的方向向左；在b點時粒子運動的加速度為零，則電場力為零，所以該點場強為零．過b點后負電荷做減速運動，所以電場的方向向右．b點場強為零，可見兩點電荷在b點對負電荷的電場力相等，根據(jù)F=k$\frac{{Q}_{1}{Q}_{2}}{{r}^{2}}$，b到Q₁的距離大于到Q₂的距離，所以Q₁的電量大于Q₂的電量．a(chǎn)b之間電場的方向向左，結合電場的合成可知，可以Q₂帶負電，Q₁帶正電，也可以Q₂帶正電，Q₁帶負電．故AB錯誤，C正確，
D、整個過程動能先增加后減小，根據(jù)能量守恒電勢能先減小后增大．故D正確．
故選：CD．

點評 解決本題的關鍵根據(jù)圖象b點的加速度為0，根據(jù)這一突破口，從而判斷Q₂的電性及Q₁和Q₂的電量大小．