Question

12．如圖甲所示，Q₁、Q₂為兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷，其中Q1帶負(fù)電，a、b、c三點(diǎn)在它們連線的延長(zhǎng)線上．現(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子以一定的初速度沿直線從a點(diǎn)開(kāi)始向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)b、c兩點(diǎn)（粒子只受電場(chǎng)力作用），粒子經(jīng)過(guò)a、b、c三點(diǎn)時(shí)的速度分別為v_a、v_b、v_c，其速度-時(shí)間圖象如圖乙所示．以下說(shuō)法中不正確的是（　�。�

• A． Q₂一定帶正電
• B． Q₂的電量一定小于Q₁的電量
• C． b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大
• D． 粒子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的電勢(shì)能先增大后減小

Answer 1

分析 速度時(shí)間圖線上每一點(diǎn)的切線斜率表示瞬時(shí)加速度，根據(jù)圖象的性持即可明確a到b做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，到b點(diǎn)加速度為0．從而知道b點(diǎn)的電場(chǎng)力及電場(chǎng)強(qiáng)度的變化情況．通過(guò)B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可以分析出兩個(gè)點(diǎn)電荷電量的大�。�通過(guò)能量守恒判斷電勢(shì)能的變化．

解答 解：AC、從速度圖象上看，可見(jiàn)a到b做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，在b點(diǎn)時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)的加速度為零，則電場(chǎng)力為零，所以該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，負(fù)電荷在ab上做減速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力向左，合場(chǎng)強(qiáng)向右，b點(diǎn)左側(cè)合電場(chǎng)主要取決于Q₂，故Q₂帶正電；負(fù)電荷在bc上做加速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力向右，合電場(chǎng)向左，b點(diǎn)右側(cè)合電場(chǎng)主要取決于Q₁，說(shuō)明Q₁帶負(fù)電，故A正確，C錯(cuò)誤；
B、b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式K$\frac{{Q}_{1}}{{r}_{1}^{2}}$，因?yàn)閞₁＞r₂，故Q₁＞Q₂，故B正確；
D、負(fù)電荷從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加；從b點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故粒子從a到b到c的過(guò)程中，電勢(shì)能先增加后減小，故D正確；
本題選錯(cuò)誤的，故選：C．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵根據(jù)圖象b點(diǎn)的加速度為0，根據(jù)這一突破口，再結(jié)合電場(chǎng)的疊加規(guī)律即可判斷Q₂的電性及Q₁和Q₂的電量大�。�