题目内容
【题目】如图所示,在点电荷Q形成的电场中,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在同一等势面上。甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线,两个粒子经过a点时具有相同的速率,由此可以判断( )
A.甲、乙两粒子电性相同
B.若取无穷远处电势为零,则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能
C.甲粒子在c点时速率等于乙粒子在d点时速率
D.甲、乙两粒子在b点时具有相同的动能
【答案】B
【解析】
A.由图可知电荷甲受到中心电荷的引力,而电荷乙受到中心电荷的斥力,故两粒子的电性一定不同。故A不符合题意。
B.取无穷远处电势为零(电势能也一定为零),将带电粒子甲从c移动到无穷远处,电场力做负功,电势能增加,故粒子甲在c点电势能为负值;将带电粒子乙从d移动到无穷远处,电场力做正功,电势能减小,故粒子乙在d点的电势能为正值,故甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能。故B符合题意。
C.甲粒子从a到c和乙粒子从a到d,Uac=Uad,但甲、乙两粒子带异种电荷,而且电量也不一定相等,所以甲粒子从a到c电场力做功与乙粒子从a到d电场力做功不一定相等,所以甲粒子经过c点时的速率不等于乙粒子经过d点时的速率。故C不符合题意。
D.根据虚线为等势面,可判定沿着acb、adb曲线运动过程中电场力所做的总功为0,两粒子在a点时具有相同的速度,但动能不一定相等。根据动能定理,两粒子经过b点时具有的动能也不一定相同。故D不符合题意。
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