Question

如圖，在O點固定一點電荷Q，一帶電粒子P從很遠處以初速度v₀射入電場，MN為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡．虛線是以O(shè)為中心，R₁、R₂、R₃為半徑畫出的三個圓，且R₂-R₁=R₃-R₂，a、b、c為軌跡MN與三個圓的3個交點，則（　�。�

• A、P、Q兩電荷可能同號，也可能異號
• B、a點電勢大于b點電勢
• C、P在a的電勢能大于在c的電勢能
• D、P由a到b的動能變化是由a到c的動能變化的兩倍

Answer 1

分析：根據(jù)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)順著電場線方向電勢降低，分析a、b電勢可能的關(guān)系；根據(jù)電場力做功的正負判斷電勢能如何變化，電場力做正功時，電荷的電勢能減��；根據(jù)a、c間和c、b間電場強度的大小關(guān)系，由公式U=Ed分析它們間電勢差的關(guān)系，再分析電場力做功的大小關(guān)系，從而判斷動能變化的關(guān)系．

解答：解：A、由軌跡的彎曲方向可判定兩電荷間必定存在引力，是異號．故A錯誤．
B、由于Q的電性不確定，根據(jù)順著電場線方向電勢降低，可知a、b電勢的關(guān)系也不能確定，故B錯誤．
C、電荷P從a運動到b的過程中，電場力與速度的夾角為銳角，電場力做正功，電勢能減小，所以P在a的電勢能大于在c的電勢能，故C正確．
D、根據(jù)電場線的分布情況可知，b、c間的場強大于c、a間場強，由公式U=Ed分析得知，b、c間的電勢差大于c、a間的電勢差，所以a、b間的電勢差大于a、c間電勢差的2倍，即有|U_ab|＞2|U_ac|，由電場力做功公式W=qU得，|W_ab|＞2|W_ac|．因只有電場力做功，故根據(jù)動能定理可知：P由a到b的動能變化大于由a到c的動能變化的兩倍，故D錯誤．
故選：C

點評：本題是電場中軌跡問題，由U=Ed定性分析非勻強電場中兩點間電勢差的關(guān)系，由軌跡彎曲方向判斷電場力方向都是常見的問題，要加強訓(xùn)練，熟練掌握．