Question

12．如圖甲所示，Q₁、Q₂為兩個(gè)被固定的點(diǎn)電荷，其中Q₁帶負(fù)電，a、b兩點(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)始經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)（粒子只受電場(chǎng)力作用），粒子經(jīng)過(guò)a、b兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為v_a、v_b，其速度圖象如圖乙所示．以下說(shuō)法中正確的是（　　）

• A． Q₂一定帶負(fù)電
• B． Q₂的電量一定大于Q₁的電量
• C． b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零
• D． 整個(gè)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，可見(jiàn)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．通過(guò)B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可以分析出兩個(gè)點(diǎn)電荷電量的大小．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b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零．Q₁對(duì)負(fù)電荷的電場(chǎng)力向右，則Q₂對(duì)負(fù)電荷的電場(chǎng)力向左，所以Q₂帶正電．故A錯(cuò)誤，C正確．
B、b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，可見(jiàn)兩點(diǎn)電荷在b點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反，根據(jù)E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，b到Q₁的距離大于到Q₂的距離，所以Q₁的電量大于Q₂的電量．故B錯(cuò)誤．
D、整個(gè)過(guò)程中粒子的動(dòng)能先減小后增大，根據(jù)能量守恒其電勢(shì)能先增大后減�。�故D正確．
故選：CD．

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，從而判斷Q₂的電性及Q₁和Q₂的電量大�。�運(yùn)用能量守恒是分析電勢(shì)能變化常用的方法之一．