Question

17．如圖所示，在O點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷Q，一帶電粒子P從很遠(yuǎn)處以初速度v₀射入電場(chǎng)，MN為粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡．虛線是以O(shè)為中心，R₁、R₂、R₃為半徑畫出的三個(gè)圓，且R₂-R₁=R₃-R₂，a、b、c為軌跡MN與三個(gè)圓的3個(gè)交點(diǎn)，以下說法正確的是（　�。�

• A． P、Q兩電荷可能同號(hào)，也可能異號(hào)
• B． a點(diǎn)電勢(shì)大于b點(diǎn)電勢(shì)
• C． P在a的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能
• D． P由c點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由c點(diǎn)到a點(diǎn)的動(dòng)能變化

Answer 1

分析 根據(jù)帶電粒子軌跡的彎曲方向判斷出帶電粒子P所受的庫侖力性質(zhì)，即可判斷P、Q電性關(guān)系；根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，分析a、b電勢(shì)可能的關(guān)系；根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)判斷電勢(shì)能如何變化，電場(chǎng)力做正功時(shí)，電荷的電勢(shì)能減小；根據(jù)a、c間和c、b間與點(diǎn)電荷間的距離的大小關(guān)系，由公式U=Ed分析它們間電勢(shì)差的關(guān)系，再分析電場(chǎng)力做功的大小關(guān)系，從而判斷動(dòng)能變化的關(guān)系．

解答 解：A、由帶電粒子P軌跡的彎曲方向可知：P受到了庫侖引力作用，所以P、Q兩電荷一定異號(hào)．故A錯(cuò)誤．
B、由于Q的電性不確定，電場(chǎng)線的方向不確定，根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，可知a、b電勢(shì)的關(guān)系也不能確定，故B錯(cuò)誤．
C、帶電粒子在同一等勢(shì)面上時(shí)電勢(shì)能相同，可知，P從c運(yùn)動(dòng)到a，電場(chǎng)力做的總功是負(fù)功，所以電勢(shì)能增大，則P在a的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能，故C正確．
D、根據(jù)電場(chǎng)線的分布情況可知，b、c間的場(chǎng)強(qiáng)大于c、a間場(chǎng)強(qiáng)，由公式U=Ed分析得知，b、c間的電勢(shì)差大于c、a間的電勢(shì)差，由電場(chǎng)力做功公式W=qU得，P由c點(diǎn)到b點(diǎn)|W_cb|大于由c點(diǎn)到a點(diǎn)電場(chǎng)力做功|W_ca|，根據(jù)動(dòng)能定理可知：Pc點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由c點(diǎn)到a點(diǎn)的動(dòng)能變化．故D正確．
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 本題是電場(chǎng)中軌跡問題，由U=Ed定性分析非勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差的關(guān)系，由軌跡彎曲方向判斷電場(chǎng)力方向都是常見的問題，要加強(qiáng)訓(xùn)練，熟練掌握．