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6.一個正點電荷Q靜止在正方形的一個角上,另一個帶電質點射入該區(qū)域時,只在電場力作用下恰好能經過正方形的另外三個角a、b、c,如圖所示,則有( 。
A.a、b、c三點電勢高低及場強大小的關系是φac>φb,Ea=Ec=2Eb
B.質點由a到b電勢能增加,由b到c電場力做負功,在b點動能最大
C.質點在a、b、c三處的加速度大小之比是1:2:1
D.若改變帶電質點在a處的速度大小和方向,有可能使其經過a、b、c三點做勻速圓周運動

分析 帶電質點受到的合力指向軌跡的內側,根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出粒子與正點電荷Q的電荷是異種電荷,它們之間存在引力,根據(jù)點電荷的電場線的特點,Q與a、c距離相等,都小于b,故B點的電勢低于a、c兩點的電勢.應用牛頓第二定律求出加速度之間的關系.

解答 解:A、Q與a、c兩點的距離相等,都小于b,根據(jù)點電荷的電場線分布的特點,知b點的電勢低于a、c兩點的電勢,即φac>φb;場強關系為 Ea=Ec=$\frac{kQ}{{L}^{2}}$(L為正方形的邊長);Eb=$\frac{kQ}{(\sqrt{2}L)^{2}}$=$\frac{kQ}{2{L}^{2}}$,則Ea=Ec=2Eb.故A正確;
B、電荷受到的合力指向軌跡的內側,根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出粒子與正點電荷Q的電荷是異種電荷,它們之間存在引力,所以質點由a到b電場力做負功,電勢能增加,動能減;由b到c電場力做正功,動能增大,在b點動能最;故B錯誤;
C、由F=qE知,質點受到的電場力關系為Fa=Fc=2Fb.由牛頓第二定律F=ma得:質點在a、b、c三處的加速度大小之比是2:1:2.故C錯誤;
D、由C的分析可知,帶電粒子a、b、c三個點受到的電場力大小不相等,所以不可能其經過a、b、c三點做勻速圓周運動.故D錯誤.
故選:A

點評 本題屬于電場中軌跡問題,考查分析推理能力.根據(jù)軌跡的彎曲方向,判斷出電荷受到的電場力指向軌跡內側.進而判斷出電荷是負電荷.

練習冊系列答案
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A.B.
C.D.

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A.電阻R1兩端的電壓為50VB.電阻R2兩端的電壓為$\frac{50}{\sqrt{2}}$V
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D.速度的大小和方向不斷變化、而加速度恒定

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A.由起點到終點火炬手所走線路的總長度是火炬的位移
B.線路總長度與火炬所走時間的比值等于登山的平均速率
C.線路總長度與火炬所走時間的比值等于登山的平均速度
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A.物體A、B可能在物體A上升過程中相遇
B.物體A、B只能在物體A下降過程中相遇
C.要使物體A、B相遇需要滿足條件△t<$\frac{2{v}_{0}}{g}$
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