题目内容
【题目】如图所示,一带正电的离子P,在只受某一点电荷未画出的电场力作用下,从A经过B运动到C的轨迹,轨迹关于水平轴线MN对称,B点是轨迹曲线的最右端则以下说法正确的是
A. B点速率可能最大 B. B点加速度一定最大
C. B到C过程电势能可能减小 D. A到B过程电势能一定减小
【答案】AC
【解析】
(1)若点电荷Q为负电荷,则是正电的离子在负点电荷Q的电场中运动,由题意轨迹以水平线MN对称B点是曲线的最右端,所以轨迹ABC可能是正电荷绕负电荷做椭圆运动的轨迹的一部分,该种情况下,B可能是椭圆轨道的到负电荷的最远点,也可能是最近点;
①B是椭圆轨道到负电荷的最远点:在A到B运动的过程中,电场力对正电的离子做负功,正电的离子的速度减小,电势能增加;在由B向C运动的过程中,电场力对正电的离子做正功,正电的离子的速度增加,电势能减小;所以B点的速率最小;B是最远点,所以粒子的加速度最小;
②B是椭圆轨道到负电荷的最近点:在A到B运动的过程中,电场力对正电的离子做正功,正电的离子的速度增大,电势能减小;在由B向C运动的过程中,电场力对正电的离子做负功,正电的离子的速度减小,电势能增大;所以B点的速率最大;B是最近点,所以粒子的加速度最大;由以上的分析可得,AC正确,BD错误;
(2)若点电荷是正电荷,在A到B运动的过程中,电场力对正电的离子做负功,正电的离子的速度减小,电势能增加;在由B向C运动的过程中,电场力对正电的离子做正功,正电的离子的速度增加,电势能减小;所以B点的速率最小;B是最远点,所以粒子的加速度最小;与①的结论相同.故选AC.
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