Question

图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，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为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则（ ）

A．M带负电荷，N带正电荷
B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零

Answer 1

【答案】分析：电场线与等势面垂直，由于O点电势高于c点，故匀强电场的场强方向向下；粒子运动的轨迹上每个点的切线就是该点上的速度方向，要判断这个粒子是克服力做功还是在电场力的作用下做正功，只需要画出该点的切线方向，而力的方向必须与速度方向的夹角夹着运动轨迹，即运动轨迹是一定在速度方向和力的方向的夹角里面的！
解答：解：A、电场线与等势面垂直，由于O点电势高于c点，故匀强电场的场强方向向下；因为运动轨迹是不可能出现在这个夹角外的，由这点可以直接看出，图中的N受到的电场力是向上的，M受到的电场力是向下的，故N带负电，M带正电，故A错误；
B、由于oa和oc间电势差相等，电场力又都是做正功的，根据动能定理，电场力做功相等，故动能增量相等，故B答案正确；
C、由于N带负电，电场力向上，故电场力做正功，故C错误；
D、由于ob在同一等势面上，故M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零，故D正确；
故选BD．
点评：本题关键是根据等势面与电场线垂直，得到匀强电场方向向下，然后结合动能定理分析；同时要注意力的方向必须与速度方向的夹角夹着运动轨迹．