Question

如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN=NQ，带电荷量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则（ ）
A．a一定带正电，b一定带负电
B．a加速度减小，电势能减小，b加速度增大，电势能增大
C．M、N两点间的电势差|UM|等于N、Q两点间的电势差|UQ|
D．a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小

Answer 1

【答案】分析：根据粒子轨迹的弯曲方向，判断电场力方向．当电场力方向与场强方向相同时，粒子带正电，当电场力方向与场强方向相反时，粒子带负电．电场线越密，场强越大，粒子受到的电场力越大，加速度越大．非匀强电场中，距离相等的两点间，场强越大，电势差越大．根据电场力做功的大小，判断动能变化量的大小．
解答：解：A、由图，a粒子的轨迹方向向右弯曲，a粒子所受电场力方向向右，b粒子的轨迹向左弯曲，b粒子所受电场力方向向左，由于电场线方向未知，无法判断粒子的电性．故A错误．
    B、由题，a所受电场力逐渐减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大．根据图知a、b两粒子的电场力、速度的夹角为锐角，电场力对电荷做正功，电势能减小，故B错误
    C、已知MN=NQ，由于MN段场强大于NQ段场强，所以MN两点电势差|U_MN|大于NQ两点电势差|U_NQ|．故C错误．
    D、根据电场力做功公式W=Uq，|U_MN|＞|U_NQ|，a粒子从等势线2到3电场力做功小于b粒子从等势线2到1电场力做功，所以a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小．故D正确．
故选D．
点评：考查了物体做曲线运动的条件：力与速度不共线．力、速度和运动轨迹三者的位置关系，电场力做功与电势能、动能的关系，电场线与电场强度的关系