Question

如圖所示，真空中有一個(gè)固定的點(diǎn)電荷，電荷量為+Q．圖中的虛線表示該點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的等勢(shì)面．有兩個(gè)一價(jià)離子M、N（不計(jì)重力，也不計(jì)它們之間的電場(chǎng)力）先后從a點(diǎn)以相同的速率v₀射入該電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡分別為曲線apb和aqc，其中p、q分別是它們離固定點(diǎn)電荷最近的位置．以下說(shuō)法正確的是（　　）

• A、M是負(fù)離子，N是正離子
• B、a→p→b過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功
• C、M在b點(diǎn)的速率大于N在c的速率
• D、M從p→b過(guò)程中電勢(shì)能的增量小于N從a→q電勢(shì)能的增量

Answer 1

分析：根據(jù)軌跡判定電荷N受到中心電荷的斥力，而電荷M受到中心電荷的引力，可知兩粒子在從a向b、c運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做功情況．根據(jù)abc三點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，可判定從a到b和從a到c過(guò)程中電場(chǎng)力所做的總功為零．

解答：解：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(fù)離子，N一定是正離子，故A正確；
B、由圖可判定M電荷在a→p→b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，先是動(dòng)力，后是阻力，則電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，故B錯(cuò)誤；
C、由于abc三點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，故粒子M在從a向b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力所做的總功為0，N粒子在從a向c運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力所做的總功為0．由于兩粒子以相同的速率從a點(diǎn)飛入電場(chǎng)故兩粒子的分別經(jīng)過(guò)b、c兩點(diǎn)時(shí)的速率一定相等．故C錯(cuò)誤．
D、由圖可知q點(diǎn)離正電荷更近一些，N粒子在從a向q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功的值大于粒子M在從p向b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功的值，故M從p→b過(guò)程電勢(shì)能的增量一定小于N從a→q電勢(shì)能的增量．故D正確．
故選：AD．

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)軌跡判定“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”是解決本題的突破口．