Question

2．如圖所示，為某一點(diǎn)電荷所形成的一簇電場(chǎng)線，a、b兩條虛線為兩個(gè)帶電粒子以相同速度從O點(diǎn)射入電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中a虛線為一圓弧，兩個(gè)粒子的電荷量大小相等（不計(jì)粒子重力）則以下說法正確的是（　　）

• A． a一定帶負(fù)電，b一定帶負(fù)電
• B． a虛線對(duì)應(yīng)的粒子加速度大小不變，b虛線對(duì)應(yīng)的粒子加速度越來越小
• C． a虛線對(duì)應(yīng)的粒子電勢(shì)能不變，b虛線對(duì)應(yīng)的粒子電勢(shì)能越來越小
• D． a虛線對(duì)應(yīng)的粒子的質(zhì)量大于b虛線對(duì)應(yīng)的粒子的質(zhì)量

Answer 1

分析 根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件判斷電場(chǎng)力方向，結(jié)合電場(chǎng)線方向可粒子的電性．電場(chǎng)線的疏密反映了電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，從而能分析電場(chǎng)力的變化，判斷加速度的變化．根據(jù)電場(chǎng)力做功情況，分析電勢(shì)能的變化．根據(jù)近心運(yùn)動(dòng)的條件分析質(zhì)量關(guān)系．

解答 解：A、根據(jù)軌跡的彎曲方向可知，兩個(gè)粒子所受的電場(chǎng)力均沿電場(chǎng)線向右，由于電場(chǎng)線方向未知，所以不能判斷粒子的電性，故A錯(cuò)誤．
B、由于電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，粒子只受電場(chǎng)力，故a粒子所受的電場(chǎng)力大小不變，加速度大小不變，b粒子所受的電場(chǎng)力增大，加速度增大，故B錯(cuò)誤．
C、a所受的電場(chǎng)力方向與速度始終垂直，則電場(chǎng)力對(duì)a不做功，a虛線對(duì)應(yīng)的粒子電勢(shì)能不變．電場(chǎng)力對(duì)b虛線對(duì)應(yīng)的粒子做正功，其電勢(shì)能越來越小，故C正確．
D、a、b兩條虛線為兩個(gè)帶電粒子以相同的速度從O點(diǎn)射入電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡；且兩個(gè)粒子的電荷量大小相等，進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)所受的電場(chǎng)力大小相等；由于a粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，說明向心力等于電場(chǎng)力；b粒子做向心運(yùn)動(dòng)，故電場(chǎng)力大于需要的向心力，根據(jù)F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，b粒子的質(zhì)量較小；故D正確．
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 本題是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的定性分析問題，關(guān)鍵結(jié)合曲線運(yùn)動(dòng)的條件和向心力公式進(jìn)行分析．