Question

3．如图所示，+Q和-Q为等量异种电荷，MN是两电荷连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点以一定的初速度v₀射入电场，图中实线为开始时的一段轨迹，不考虑粒子的重力和空气阻力，则粒子在飞越该电场的过程中（　　）

• A． 该粒子的机械能总量保持不变
• B． 该粒子的动能先增大后减小
• C． 该粒子的电势能先增大后减小
• D． 该粒子飞离电场后，速率大小仍为v₀

Answer 1

分析 机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧弹力）做功；曲线运动的合力方向指向曲线的内侧；根据动能定理判断大脑袋额变化，电场力做功等于电势能的减小量．

解答 解：A、机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧弹力）做功，粒子运动过程中有电场力做功，故机械能不守恒，故A错误；
B、曲线运动的合力方向指向曲线的内侧，故合力向下，从N到N过程，电场力先做负功后做正功，根据动能定理，动能先减小后增加，故B错误；
C、电场力做功等于电势能的减小量，从N到N过程，电场力先做负功后做正功，故电势能先增加后减小，故C正确；
D、该粒子从飞入电场到飞离电场过程，电场力做功为零，故该粒子飞离电场后，速率大小仍为v₀，故D正确；
故选：CD

点评 本题是轨迹问题，根据轨迹的弯曲方向可判断出粒子的合力方向，分析出电场力做功情况．带等量异种电荷连线的中垂线是一条件延伸到无穷远处的等势线，要记牢．