Question

2．如图所示，为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b两条虚线为两个带电粒子以相同速度从O点射入电场的运动轨迹，其中a虚线为一圆弧，两个粒子的电荷量大小相等（不计粒子重力）则以下说法正确的是（　　）

• A． a一定带负电，b一定带负电
• B． a虚线对应的粒子加速度大小不变，b虚线对应的粒子加速度越来越小
• C． a虚线对应的粒子电势能不变，b虚线对应的粒子电势能越来越小
• D． a虚线对应的粒子的质量大于b虚线对应的粒子的质量

Answer 1

分析 根据曲线运动的条件判断电场力方向，结合电场线方向可粒子的电性．电场线的疏密反映了电场强度的大小，从而能分析电场力的变化，判断加速度的变化．根据电场力做功情况，分析电势能的变化．根据近心运动的条件分析质量关系．

解答 解：A、根据轨迹的弯曲方向可知，两个粒子所受的电场力均沿电场线向右，由于电场线方向未知，所以不能判断粒子的电性，故A错误．
B、由于电场线的疏密表示电场强度的大小，粒子只受电场力，故a粒子所受的电场力大小不变，加速度大小不变，b粒子所受的电场力增大，加速度增大，故B错误．
C、a所受的电场力方向与速度始终垂直，则电场力对a不做功，a虚线对应的粒子电势能不变．电场力对b虚线对应的粒子做正功，其电势能越来越小，故C正确．
D、a、b两条虚线为两个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹；且两个粒子的电荷量大小相等，进入电场时所受的电场力大小相等；由于a粒子做圆周运动，说明向心力等于电场力；b粒子做向心运动，故电场力大于需要的向心力，根据F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，b粒子的质量较小；故D正确．
故选：CD

点评 本题是带电粒子在电场中运动的定性分析问题，关键结合曲线运动的条件和向心力公式进行分析．