Question

19．如圖所示，Q₁、Q₂為兩個(gè)被固定坐標(biāo)軸X的點(diǎn)電荷，其中Q₁帶負(fù)電在O點(diǎn)，Q₁、Q₂相距為L(zhǎng)，a、b兩點(diǎn)在它們連線的延長(zhǎng)線上，其中b點(diǎn)與O相距3L．現(xiàn)有一帶電的粒子Q₃以一定的初速度沿直線從a點(diǎn)開(kāi)始經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)（粒子只受電場(chǎng)力作用），粒子經(jīng)過(guò)a，b兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為V_a、V_b，其速度圖象如圖所示，以下說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． Q₂和Q₃一定帶異種電荷
• B． Q₁電量與Q₂電量之比為4：9
• C． b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零，電勢(shì)最高
• D． 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的電勢(shì)能先增大后減小

Answer 1

分析 在b點(diǎn)前做減速運(yùn)動(dòng)，b點(diǎn)后做加速運(yùn)動(dòng)，可見(jiàn)b點(diǎn)的加速度為0，則在b點(diǎn)受到兩點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力平衡，從而可得出Q₂的電性．可通過(guò)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化．

解答 解：A、粒子Q₃在b點(diǎn)前做減速運(yùn)動(dòng)，b點(diǎn)后做加速運(yùn)動(dòng)，可見(jiàn)b點(diǎn)的加速度為0，因此在b點(diǎn)受到兩個(gè)點(diǎn)電荷的靜電力平衡，可知Q₁與Q₂帶異種電荷，即Q₂一定帶正電，且Q₃帶負(fù)電．故A正確．
B、在b點(diǎn)，有 k$\frac{{Q}_{1}q}{（3L）^{2}}$=k$\frac{{Q}_{2}q}{（2L）^{2}}$，解得 $\frac{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}$=$\frac{9}{4}$．故B錯(cuò)誤．
CD、粒子Q₃在整個(gè)過(guò)程中，速度先減小后增大，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，所以電勢(shì)能先增大后減小，由于移動(dòng)的是負(fù)電荷，所以電勢(shì)先減小后增大，所以b點(diǎn)電勢(shì)不是最高．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵以b點(diǎn)的加速度為突破口，分析出Q₂的電性、Q₁和Q₂的電量比．以及知道電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的關(guān)系．