题目内容
【题目】如图所示,虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点.若不计重力,则不正确的是( )
A.M带正电荷,N带负电荷
B.N在a点的速度大小大于M在c点的速度大小
C.N在从O点运动至a点的过程中电势能减少
D.M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零
【答案】ACD
【解析】
A.由题,这些平行直线是一些等势线,等势线在水平方向,O点电势高于c点,根据电场线与等势线垂直,而且由高电势指向低电势,可知电场方向竖直向下,根据粒子的轨迹可判断出N粒子所受的电场力方向竖直向上,M粒子所受的电场力方向竖直向下,所以M粒子带正电,N带负电,故A正确;
B.由于相邻等势线间的电势差相等,由W=qU可知,M粒子从O到a与N粒子从O到c,电场力做功相等,两个粒子初动能相等,由动能定理可知,N在a点的速度与M在c点的速度大小相等,故B错误;
C.N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角,电场力做正功,电势能减小,故C正确;
D.由于O点与b点在同一等势线上,即两点电势相等,所以两点电势差为零,由W=qU可知,电场力做功为零,故D正确。
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