Question

【题目】如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，O点为其连线与中垂线的交点，从中垂线上P点处释放一个负粒子，仅在电场力作用下由静止开始运动，下列说法中正确的是

A. 粒子将沿PO方向做直线运动

B. 从P到O的过程中，加速度一定减小

C. 整个运动过程中，粒子在O点时电势能最小

D. 整个运动过程中，粒子的电势能一直增加

Answer 1

【答案】C

【解析】

根据M、N为两个固定的等量同种正电荷，PO为中垂线上的两点可知，本题考查带电粒子在等量同种电荷中垂线上的运动，根据中垂线上电场的分别和电势分别规律，运用牛顿第二定律和能量守恒进行分析求解；

A、负粒子在从P到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，越过O点后，所受的电场力方向竖直向上，根据对称性知粒子运动到关于P点对称的位置时速度减至零，然后，向上运动到P点，再周而复始，所以粒子将一直沿中垂线PO做往复直线运动，故A错误；

B、由于PO间电场线分布情况不清楚，电场强度的大小变化不清楚，所以从P到O的过程中，粒子受到的电场力可能先变大，再变小，则加速度可能先变大，再变小，当然也可能一直减小，但是速度一定是越来越大，在O点时速度最大，此时刻动能最大，根据能量守恒可知此时刻电势能最小，故BD错误，C正确。