(2010?天津模擬)如圖所示,真空中有一個(gè)固定的點(diǎn)電荷,電荷量為+Q,虛線表示該點(diǎn)電荷電場中的等勢面.兩個(gè)一價(jià)離子M、N(不計(jì)重力和它們之間的電場力)先后從a點(diǎn)以相同的速率v0射入該電場,運(yùn)動(dòng)軌跡分別為曲線a→b和a→c,其中b、c兩點(diǎn)在同一等勢面上,p、q分別是它們離固定點(diǎn)電荷最近的位置.下列說法中正確的是( 。
分析:根據(jù)軌跡判定電荷N受到中心電荷的斥力,而電荷M受到中心電荷的引力,可知兩粒子在從a向b、c運(yùn)動(dòng)過程中電場力做功情況.根據(jù)abc三點(diǎn)在同一等勢面上,可判定從a到b和從a到c過程中電場力所做的總功為零.
解答:解:A、由圖可知電荷N受到中心電荷+Q的斥力,而電荷M受到中心電荷+Q的引力,故兩粒子的電性一定不同.由于中心電荷為正電,則M一定是負(fù)離子,N一定是正離子,故A錯(cuò)誤;
B、由圖可判定M電荷在運(yùn)動(dòng)過程中,電場力做正功,導(dǎo)致動(dòng)能增加;而N電荷在運(yùn)動(dòng)過程中,電場力做負(fù)功,導(dǎo)致動(dòng)能減。栽趐點(diǎn)的速率一定大于N在q點(diǎn)的速率,故B錯(cuò)誤;
C、電場力對M離子先做正功后做負(fù)功,則M從a→b的電勢能先減小后增大.故C正確.
D、由圖可知:p、b間電勢差小于a、q間電勢差,根據(jù)電場力做功W=Uq知,M從p→b過程電場力做的功小于N從a→q過程電場力做的功.故D錯(cuò)誤.
故選C
點(diǎn)評:根據(jù)軌跡判定“電荷N受到中心電荷的斥力,而電荷M受到中心電荷的引力”是解決本題的突破口.
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