题目内容

6.图中虚线为匀强电场中的等势线,两粒子M、N质量相等,所带电荷量大小也相等,现将M、N从虚线上的O点以相同速度射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点A、B、C为实线与等势线的交点,已知O点电势高于C点.不计重力,则(  )
A.M带负电荷,N带正电荷
B.运动过程中,两粒子的加速度相同
C.N从O点运动至A点的过程中电势能增大
D.M从O点运动至C点的过程中电势能先增大后减小

分析 根据粒子的轨迹可判断粒子的电场力方向,O点电势高于c点,根据电场线与等势线垂直,而且由高电势指向低电势,可判断出电场方向,从而确定出粒子的电性.N从O点运动至A点的过程中电场力做正功,而M从O点到C点电场力先做负功后做正功,并由电场力做正功,电势能减小,从而即可求解.

解答 解:A、等势线在水平方向,O点电势高于C点,根据电场线与等势线垂直,而且由高电势指向低电势,可知电场方向竖直向下,根据粒子的轨迹可判断出N粒子所受的电场力方向竖起向上,M粒子所受的电场力方向竖直向下,故知N粒子带负电,M带正电,故A错误.
B、根据牛顿第二定律,因质量与电量相等,且不计重力,则由a=$\frac{qE}{m}$,知加速度相同,故B正确;
C、N从O点运动至A点的过程中,电场力与速度的夹角为锐角,电场力做正功,电势能减小.故C错误.
D、M从O到C过程电场力先做负功,后做正功相等导致电势能先增大后减小,故D正确;
故选:BD.

点评 本题要根据粒子的轨迹判定电场力方向,根据电场线与等势线垂直的特点,分析能否判定电性.由电场力做功来分析电势能变化是常用的方法.

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