题目内容

【题目】如图,真空中有一个固定点电荷,电荷量为+Q.图中虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面.有两个一价离子MN(不计重力,也不计它们之间的电场力)先后从a点以相同速率v0射入该电场,运动轨迹分别为曲线apbaqc,其中pq分别是它们离固定点电荷最近的位置.

M一定是正离子,N一定是负离子.

Mp点的速率一定大于Nq点的速率.

Mb点的速率一定大于Nc点的速率.

Mpb过程电势能的增量一定小于Naq电势能的增量.正确的是(

A. 只有①③B. 只有②④C. 只有①④D. 只有②③

【答案】B

【解析】

由图可知电荷N受到中心电荷的斥力,而电荷M受到中心电荷的引力,故两粒子的电性一定不同。由于中心电荷为正电,则M一定是负离子,N一定是正离子,故错误;

由图可判定M电荷在ap运动过程中,电场力做正功,导致动能增加;而N电荷在aq运动过程中,电场力做负功,导致动能减小。所以Mp点的速率一定大于Nq点的速率,故正确;

由于abc三点在同一等势面上,故粒子M在从ab运动过程中电场力所做的总功为0N粒子在从ac运动过程中电场力所做的总功为0.由于两粒子以相同的速率从a点飞入电场故两粒子的分别经过bc两点时的速率一定相等。故错误。

由图可知N粒子在从aq运动过程中电场力做负功的值大于粒子M在从pb运动过程中电场力做负功的值,故Mp→b过程电势能的增量一定小于Na→q电势能的增量。故正确。

A. 只有①③,与结论不相符,选项A错误;

B. 只有②④,与结论相符,选项B正确;

C. 只有①④,与结论不相符,选项C错误;

D. 只有②③,与结论不相符,选项D错误;

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