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分析:根据轨迹判定电荷N受到中心电荷的斥力,而电荷M受到中心电荷的引力,可知两粒子在从a向b、c运动过程中电场力做功情况.根据abc三点在同一等势面上,可判定从a到b和从a到c过程中电场力所做的总功为零.
解答:解:①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①错误;
②由图可判定M电荷在运动过程中,电场力做正功,导致动能增加;而N电荷在运动过程中,电场力做负功,导致动能减小.所以在p点的速率一定大于N在q点的速率,故②正确;
③D由于abc三点在同一等势面上,故粒子M在从a向b运动过程中电场力所做的总功为0,N粒子在从a向c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b、c两点时的速率一定相等.故③错误.
④由图可知N粒子在从a向q运动过程中电场力做负功的值大于粒子M在从p向b运动过程中电场力做负功的值,故M从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增量.故④正确.
故选B.
②由图可判定M电荷在运动过程中,电场力做正功,导致动能增加;而N电荷在运动过程中,电场力做负功,导致动能减小.所以在p点的速率一定大于N在q点的速率,故②正确;
③D由于abc三点在同一等势面上,故粒子M在从a向b运动过程中电场力所做的总功为0,N粒子在从a向c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b、c两点时的速率一定相等.故③错误.
④由图可知N粒子在从a向q运动过程中电场力做负功的值大于粒子M在从p向b运动过程中电场力做负功的值,故M从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增量.故④正确.
故选B.
点评:根据轨迹判定“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”是解决本题的突破口.
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