Question

【题目】如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，则可判断(　　)

A.两个粒子电性相同
B.经过b、d两点时，两粒子的加速度相同
C.经过b、d两点时，两粒子的速率相同
D.经过c、e两点时，两粒子的速率相同

Answer 1

【答案】D
【解析】 因轨迹是曲线，类比匀速圆周运动，合力指向圆心，可知粒子1受斥力，粒子2受引力，两个粒子的电性不同，A错误；
设带电粒子距点电荷的距离为r ， 点电荷带电荷量为Q ， 则粒子运动的加速度大小为 ，在b、d两点时，两者加速度大小相同，但是方向不同，B错误；
粒子1受斥力，从a到b过程中，电场力和运动方向成钝角，做负功，动能减小；粒子2受引力，从a到d过程中，电场力和运动方向始终成锐角，做正功，动能增加；又两粒子初速度大小相同，则两粒子经过b、d两点时的速率不相同，C错误；
a、c、e三点在同一等势面上，则从a分别到c、e时，动能相同，速率相同，D正确；
故选D
【考点精析】本题主要考查了动能定理的综合应用的相关知识点，需要掌握应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷才能正确解答此题．