Question

6．如图甲所示，两个点电荷Q₁、Q₂固定在x轴上距离为L的两点，其中Q₁带负电位于原点O，a、b是它们连线延长线上的两点，其中b点与O点相距3L．现有一带电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子经过a，b两点时的速度分别为v_a，v_b，其速度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是（　　）

• A． Q₂带正电且电荷量小于Q₁
• B． q带正电且从a到b做匀速直线运动
• C． a点的电势比b点的电势高
• D． 粒子在a点的电势能比b点的电势能大

Answer 1

分析 在b点前做减速运动，b点后做加速运动，可见b点的加速度为0，则在b点受到两点电荷的电场力平衡，从而可得出Q₂的电性．可通过电场力做功判断电势能的变化．

解答 解：A、在b点前做减速运动，b点后做加速运动，可见b点的加速度为0，则在b点受到两点电荷的电场力平衡，可知Q₂带负电，且有k$\frac{{Q}_{1}q}{（3L）^{2}}$=k$\frac{{Q}_{2}q}{{（2L）}^{2}}$，故Q₂带负电且电荷量小于Q₁，故A错误；
B、由图象可知在b点前做减速运动，故B错误；
C、D、该电荷从a点到b点，做减速运动，且该电荷为正电荷，电场力做负功，所以电势能增大，电势升高，所以b点电势较高．故C正确，D错误；
故选：C．

点评 解决本题的关键是据图象分析，明确b点的合场强为零为突破口，根据库仑定律得到Q₁和Q₂的电量关系；用活电场力做功和电势能的关系．