题目内容

12.如图甲所示,Q1、Q2是两个固定的点电荷,其中Q1带正电,在它们连线的延长线上有a、b两点,一带正电的试探电荷仅在库仑力作用下以初速度υa从a点沿直线ab向右运动,到达b点时速度为υb,然后继续运动,整个过程中υ-t图象如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.Q2带正电
B.Q2带负电
C.Q2带电量小于Q1的带电量
D.整个过程中试探电荷的电势能不断增加

分析 根据速度-时间图线上每一点的切线斜率表示瞬时加速度,可分析出a到b做加速度减小的减速运动,到b点加速度为0.从而知道b点的电场力及电场强度.通过B点的场强可以分析出两个点电荷电量的大小.通过能量守恒判断电势能的变化.

解答 解:A、B:从速度时间图象上看出,粒子从a到b做加速度减小的减速运动,在b点时粒子运动的加速度为零,则电场力为零,所以该点场强为零.Q1对正电荷的电场力向右,则Q2对正电荷的电场力必定向左,所以Q2带负电.故A错误,B正确.
C、根据点电荷电场强度公式,E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$,结合b点场强为零,则有Q2带电量小于Q1的带电量,故C正确.
D、整个过程动能先减小后增大,根据能量守恒得知,粒子的电势能先增大后减小.故D错误.
故选:BC.

点评 解决本题的关键根据图象b点的加速度为0,根据这一突破口,从而判断Q2的电性,运用库仑定律分析Q1和Q2的电量大小.

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