Question

【题目】在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示．若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动．粒子从b点运动到d点的过程中（　　）

A. 先做匀加速运动，后做匀减速运动

B. 先从高电势到低电势，后从低电势到高电势

C. 电势能改变量大于机械能改变量

D. 电势能先减小后增大

Answer 1

【答案】D

【解析】由等量正电荷连线的中垂线上电场分布可知：ac与bd的交点O处场强为0，电场线的方向由此交点指向两边，由于负电荷受到的电场力跟电场线的方向相反，所以负电荷受到的电场力始终指向ac的连线与中垂线的交点，由于该电场是不均匀的，粒子所受的电场力是变化的，所以加速度是变化的，故A错误；由等量正电荷的电场分布知道，在两电荷连线的中垂线O点的电势最高，所以从b到d，电势是先增大后减小，故B错误；由于只有电场力做功，只有电势能与动能的相互转化，电势能与机械能之和守恒，因此，电势能改变量等于机械能改变量．故C错误；由b到ac连线的中点O的过程中，电场力做正功，电势能减小，由O到d电场力做负功，电势能增加，故D正确．故选D．