Question

2．如圖甲所示，Q₁、Q₂為兩個固定的點電荷，其中Q₁帶負電，a、b、c三點在它們連線的延長線上．現(xiàn)有一帶負電的粒子以一定的初速度沿直線從a點開始向遠處運動經(jīng)過b、c兩點（粒子只受電場力作用），粒子經(jīng)過a、b、c三點時的速度分別為v_a、v_b、v_c，其速度-時間圖象如圖乙所示．以下說法中正確的是（　　）

• A． Q₂一定帶正電
• B． Q₂的電量一定小于Q₁的電量
• C． b點的電場強度最大
• D． 粒子由a點運動到c點運動過程中，粒子的電勢能先增大后減小

Answer 1

分析 速度時間圖線上每一點的切線斜率表示瞬時加速度，可見a到b做加速度減小的減速運動，到b點加速度為0．從而知道b點的電場力及電場強度．通過B點的場強可以分析出兩個點電荷電量的大�。�通過能量守恒判斷電勢能的變化．

解答 解：AC、從速度圖象上看，可見a到b做加速度減小的減速運動，在b點時粒子運動的加速度為零，則電場力為零，所以該點場強為零，負電荷在ab上做減速運動，電場力向左，合場強向右，b點左側(cè)合電場主要取決于${Q}_{2}^{\;}$，故${Q}_{2}^{\;}$帶正電；負電荷在bc上做加速運動，電場力向右，合電場向左，b點右側(cè)合電場主要取決于${Q}_{1}^{\;}$，說明${Q}_{1}^{\;}$帶負電，故A正確，C錯誤；
B、b點的電場強度為0，根據(jù)點電荷場強公式$K\frac{{Q}_{1}^{\;}}{{r}_{1}^{2}}=K\frac{{Q}_{2}^{\;}}{{r}_{2}^{2}}$，因為${r}_{1}^{\;}＞{r}_{2}^{\;}$，故${Q}_{1}^{\;}＞{Q}_{2}^{\;}$，即${Q}_{2}^{\;}$的電量一定小于${Q}_{1}^{\;}$的電量，故B正確；
D、負電荷從a點到b點的過程中，電場力做負功，電勢能增加；從b點到c點的過程中，電場力做正功，電勢能減小，故粒子從a到b到c的過程中，電勢能先增加后減小，故D正確；
故選：ABD

點評 解決本題的關(guān)鍵根據(jù)圖象b點的加速度為0，根據(jù)這一突破口，從而判斷Q₂的電性及Q₁和Q₂的電量大小．