题目内容
【题目】如图所示,在真空环境中,点电荷M、N(图中未画出)分别固定在x=0和x=6a处,在x=2a处由静止释放一个负点电荷P,点电荷P仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,P的速度与其在x轴上的位置关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.x=4a处的电场强度最大
B.点电荷M、N一定是同种电荷
C.点电荷P的电势能先增大后减小
D.点电荷M、N所带电荷量之比为4∶1
【答案】BD
【解析】
A.由题目图可知,在x=4a处点电荷P的速度最大,速度的变化率为0,说明了x=4a处的电场强度等于0.故A错误;
B.由v-x图象可知,点电荷P的速度先增大后减小,所以点电荷P的动能先增大后减小,说明电场力先做正功,后做负功,结合负电荷受到的电场力的方向与场强的方向相反可知,电场强度的方向先沿x轴的负方向,后沿x轴的正方向,根据点电荷的电场线的特点与电场的叠加原理可知,点电荷M、N一定都是负电荷,故B正确;
C.由B选项分析,可知,电场力对带电电荷先做正功后负功,则其电势能先减小后增大,故C错误;
D.则M与N的点电荷在x=4a处的电场强度大小相等,方向相反,根据库仑定律得
所以点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:1.故D正确。
故选BD。
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