Question

如圖所示，在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，已知a、b和c、d兩點(diǎn)分別在兩個(gè)等勢(shì)面上，設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，甲乙兩個(gè)帶電粒子經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等，它們運(yùn)動(dòng)軌道分別是acb和adb，由此可判定

A．甲、乙兩粒子帶同種電荷

B．甲粒子經(jīng)過(guò)c和乙粒子經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等

C．甲粒子經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于乙粒子經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能

D．甲粒子從a到c的過(guò)程中電勢(shì)能增大，乙粒子從a到d的過(guò)程中電勢(shì)能減小

Answer 1

D

根據(jù)軌跡判定電荷甲受到中心電荷的引力，而電荷乙受到中心電荷的斥力，可知兩粒子在從a向b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做功情況．根據(jù)虛線為等勢(shì)面，可判定acb、adb曲線過(guò)程中電場(chǎng)力所做的總功為0．
解：A、由圖可知電荷甲受到中心電荷的引力，而電荷乙受到中心電荷的斥力，故兩粒子的電性一定不同．故A錯(cuò)誤．
B、甲粒子從a到c和乙粒子從a到d，U_ac=U_ad，但甲、乙兩粒子帶異種電荷，所以甲粒子從a到c電場(chǎng)力做功與乙粒子從a到d電場(chǎng)力做功不等，所以甲粒子經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不等于乙粒子經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，故B錯(cuò)誤．
C、可知兩粒子在從a向b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做功情況．根據(jù)虛線為等勢(shì)面，可判定acb、adb曲線過(guò)程中電場(chǎng)力所做的總功為0，兩粒子在a點(diǎn)時(shí)具有相同的動(dòng)能，重力不計(jì)，兩粒子經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)具有相同的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤．
D、設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，在點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中，φ_c=φ_d＞0，由于甲帶負(fù)電，乙?guī)д�電�?br />根據(jù)電勢(shì)能E_P=qφ，所以從a到c電場(chǎng)力對(duì)甲粒子做負(fù)功，電勢(shì)能增加，乙粒子從a到d的過(guò)程電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故D正確。
故選D．
點(diǎn)評(píng)：根據(jù)軌跡判定“電荷甲受到中心電荷的引力，而電荷乙受到中心電荷的斥力”是解決本題的突破口．要注意電勢(shì)能，電荷，電勢(shì)都有正負(fù)．