Question

19．如图所示，高速运动的α粒子经过位于O点的原子核，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则（　　）

• A． α粒子在N点的速率比在Q点的大
• B． 在原子核产生的电场中，N点的电势比M点的低
• C． α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功
• D． 三点中，α粒子在N点的电势能最大

Answer 1

分析 根据轨迹弯曲的方向，可以判定粒子受力的方向；再根据受力的方向，判定α粒子在电场中运动时，电荷间的电场力做功；根据电场力做功情况，即可判断α粒子动能、电势能的变化情况．

解答 解：A、根据轨迹弯曲的方向，可以判定粒子受力的方向大体向上，与粒子和O点的连线方向相反，故靠近O点的过程电场力做负功，粒子的速度减小，远离的过程电场力做正功，粒子的速度增大．所以N点的速率比Q点的速度小，且N点的速度最小．故A错误；
B、原子核带正电，离原子核越近电势越高，则N点的电势比M点的高，故B错误．
C、α粒子从M点运动到Q点，电场力先做负功后做正功，但正功较大，则总功为正功，故C错误．
D、只有电场力做功，各点的动能与电势能的和保持不变．N点的速度最小，动能最小，故N点的电势能最大，故D正确；
故选：D

点评 对于点电荷周围的电场线分布要有明确的认识，知道正点电荷周围的电场线是放射状的；点电荷周围的等势面是一个个的同心球面．电场力做功与重力做功有共同的特点，就是与路径无关，电场力做功与初末位置的电势差有关．