Question

16．如图甲所示，（Q₁、Q₂为两个固定的点电荷，其中Q₁带负电，a、b、c点在它们连线的延长线上．现有一带负电粒子以一定的初速度沿直线从a点向右运动（只受电场力作用），经过a、b、c三点的速度分别为v_a、v_b、v_c，其v-t图象如图乙所示．以下说法中正确的是（　　）

• A． Q₂可能带负电
• B． Q₂的电量一定小于的Q₁电量
• C． a、b、c 三点中b点电场强度最小
• D． 粒子由a点运动到c点运动过程中，粒子的电势能先增大后减小

Answer 1

分析 速度时间图线上每一点的切线斜率表示瞬时加速度，可见a到b做加速度减小的减速运动，到b点加速度为0．从而知道b点的电场力及电场强度．通过B点的场强可以分析出两个点电荷电量的大小．通过能量守恒判断电势能的变化．

解答 解：A、从速度图象上看，可见a到b做加速度减小的减速运动，在b点时粒子运动的加速度为零，则电场力为零，所以该点场强为零，负电荷在ab上做减速运动，电场力向左，合场强向右，b点左侧合电场主要取决于Q₂，故Q₂带正电；故A错误；
B、b点的电场强度为0，根据点电荷场强公式$\frac{{K{Q_1}}}{r_1^2}=\frac{{K{Q_2}}}{r_2^2}$，因为r₁＞r₂，故Q₁＞Q₂，即Q₂的电量一定小于Q₁的电量，故B正确；
C、v-t图象的斜率表示加速度，故b点的加速度为零，在b点不受电场力，故b点的电场强度为零，故a、b、c 三点中b点电场强度最小，故C正确；
D、负电荷从a点到b点的过程中，电场力做负功，电势能增加；从b点到c点的过程中，电场力做正功，电势能减小，故粒子从a到b到c的过程中，电势能先增加后减小，故D正确；
故选：BCD

点评 解决本题的关键根据图象b点的加速度为0，根据这一突破口，从而判断Q₂的电性及Q₁和Q₂的电量大小．