Question

2．如图所示，在点电荷+Q的电场中，虚线为等势面，甲、乙两粒子的运动轨迹分别为acb、adb曲线，两粒子在a点时具有相同的动能，重力不计．则（　　）

• A． 甲、乙两粒子带异种电荷
• B． 甲粒子经过c点时的动能等于乙粒子经过d点时的动能
• C． 两粒子经过b点时具有相同的动能
• D． 设无穷远处电势为零，甲粒子经过c点时的电势能等于乙粒子经过d点时的电势能

Answer 1

分析 根据轨迹判定电荷甲受到中心电荷的引力，而电荷乙受到中心电荷的斥力，可知两粒子在从a向b运动过程中电场力做功情况．根据虚线为等势面，可判定acb、adb曲线过程中电场力所做的总功为0．

解答 解：A、由图可知电荷甲受到中心电荷的引力，而电荷乙受到中心电荷的斥力，故两粒子的电性一定不同．故A正确．
B、甲粒子从a到c和乙粒子从a到d，U_ac=U_ad，但甲、乙两粒子带异种电荷，所以甲粒子从a到c电场力做功与乙粒子从a到d电场力做功不相等，所以甲粒子经过c点时的动能不等于乙粒子经过d点时的动能，故B错误．
C、可知两粒子在从a向b运动过程中电场力做功情况．根据虚线为等势面，可判定acb、adb曲线过程中电场力所做的总功为0，两粒子在a点时具有相同的动能，重力不计，两粒子经过b点时具有相同的动能，故C正确．
D、设无穷远处电势为零，在点电荷+Q的电场中，φ_c=φ_d＞0，由于甲带负电，乙带正电，
根据电势能E_P=qφ，所以甲粒子经过c点时的电势能小于0，乙粒子经过d点时的电势能大于0，
所以甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能．故D错误．
故选：AC．

点评 根据轨迹判定“电荷甲受到中心电荷的引力，而电荷乙受到中心电荷的斥力”是解决本题的突破口．
要注意电势能，电荷，电势都有正负．