Question

12．如图所示，高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，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M点的速率比在Q点的大
• B． 三点中，α粒子在N点的电势能最大
• C． 在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低
• D． α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功

Answer 1

分析 根据图线弯曲的方向，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．根据图线弯曲的方向，可以判定粒子受力的方向大体向上，与粒子和O点的连线的方向相反，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Q点的速度最大，N点的速度最小，故A错误；
B．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，故电势能最大，故B正确；
C．只有电场力做功，各点的动能与电势能的和保持不变，Q点的速度最大，故电势能最小，α粒子带正电荷，所以Q点的电势最低，故C错误；
D．粒子受力的方向大体向上，与粒子和O点的连线的方向相反，故靠近O点的过程电场力做负功，远离的过程电场力做正功，故D错误．
故选B．

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．