题目内容

1.如图所示,真空中有一个固定的点电荷,电荷量为+Q.图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的等势面.有两个一价离子M、N(不计重力,也不计它们之间的电场力)先后从a点以相同的速率v0射入该电场,运动轨迹分别为曲线apb和aqc,其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置.以下说法正确的是(  )
A.M在b点的速率大于N在c的速率
B.M是负离子,N是正离子
C.a→p→b过程中电场力先做负功再做正功
D.M从p→b过程中电势能的增量小于N从a→q电势能的增量

分析 根据轨迹的弯曲确定静电力为库仑引力还是库仑斥力,从而得出M、N电性的正负.根据动能定理比较粒子速度的大小,根据电场力做功判断电势能的变化.

解答 解:A、根据运动轨迹的弯曲可知,M受到的是库仑引力、N受到的是库仑斥力,则M为负离子,N为正离子,a、b、c在同一个等势面上,ab和ac电势差为零,则静电力不做功,可知M在b点的速率等于N在c点的速率,故A错误,B正确.
C、M从a→p→b过程,由于M受到的是库仑引力,则电场力先做正功再做负功,故C错误.
D、Pb间的电势差小于qc间的电势差,则从p到b过程中电场力做功小于q到c过程中电场力做功,则M从p→b过程中电势能的增量小于N从a→q电势能的增量,故D正确.
故选:BD.

点评 根据轨迹判定“电荷N受到中心电荷的斥力,而电荷M受到中心电荷的引力”是解决本题的突破口.知道电场力做功等于电势能的减小量.

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