Question

17．如图，一带电粒子围绕着真空中的点电荷Q逆时针运动，仅在库仑力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点离Q最近．下列表述正确的是（　　）

• A． 粒子在M点的速率最小
• B． 粒子所受电场力与电场同向
• C． 粒子由M到N时加速度减小
• D． 粒子由M到N时电势能减小

Answer 1

分析 粒子在匀强电场中受到的电场力的方向向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，电势能增加，根据粒子的运动分析可以得出结论．

解答 解：A、根据曲线运动的特点可知，物体做曲线运动时，运动方向弯曲的方向沿受力的方向，所以根据图中的曲线可知，带电粒子围绕着真空中的点电荷Q逆时针运动，从M到N的过程中受到的电场力的方向指向Q，即受到吸引力的作用，由于其中M点离Q最近，所以带电粒子从M到N的过程中电场力做负功，粒子的电势能增大，动能减小，粒子在M点时的电势能最小，动能最大．所以粒子在M点的速率最大．故A错误；
B、由以上的分析可知，带电粒子受到Q的吸引力，但是不能判定二者的电性，粒子所受电场力不一定与电场同向．故B错误；
C、根据库仑定律$F=\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$可知，M点离Q最近，所以粒子在M点受到的电场力最大，粒子由M到N时电场力减小，所以加速度减小，故C正确；
D、带电粒子从M到N的过程中电场力做负功，粒子的电势能增大．故D错误．
故选：C

点评 本题结合曲线运动的特点考查电场力做功的特点以及库仑定律，掌握住电场力做正功，电势能减小，动能增加，电场力做负功时，电势能增加，动能减小．