Question

【题目】带负电的点电荷Q固定在正方形顶点d，带电粒子P仅在该电荷的电场力作用下运动，恰好能沿图中实线经过正方形的另三个顶点a、b、c，则

A. 粒子P带负电

B. 电场中a、c两点的电势高低关系是φa＞φc

C. 粒子P由a到b过程中电势能减少

D. 粒子P在a、b、c三点的加速度大小之比是2﹕1﹕2

Answer 1

【答案】D

【解析】

根据轨迹弯曲方向判断出粒子与点电荷Q是异种电荷，它们之间存在引力。根据电场线的方向分析电势关系。根据粒子与点电荷间距离的变化分析电场力做功正负。根据点电荷场强公式E=kQ/r2求电场强度大小之比，从而求解加速度大小之比。

根据粒子P轨迹的弯曲方向可知该粒子P与Q之间存在引力，两者是异种电荷，故P粒子应带正电荷，故A错误；根据点电荷的电场线的特点，Q与a、c距离相等，a、c两点的电势相等，即有：φa=φc，故B错误；粒子P从a到b，电势升高，电场力做负功，电势能就增加；故C错误；由几何关系可知Q到a、b、c三点的距离之比为：ra：rb：rc=1：：1，根据点电荷场强公式E=kQ/r2 知a、b、c的电场强度大小之比是2：1：2，根据a=qE/m可知，粒子P在a、b、c三点的加速度大小之比是2﹕1﹕2，故D正确。故选D。