Question

12．如圖甲所示，Q₁、Q₂為兩個固定的點(diǎn)電荷，其中Q1帶負(fù)電，a、b、c三點(diǎn)在它們連線的延長線上．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)開始向遠(yuǎn)處運(yùn)動經(jīng)過b、c兩點(diǎn)（粒子只受電場力作用），粒子經(jīng)過a、b、c三點(diǎn)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．以下說法中不正確的是（　　）

• A． Q₂一定帶正電
• B． Q₂的電量一定小于Q₁的電量
• C． b點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大
• D． 粒子由a點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)運(yùn)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(diǎn)的切線斜率表示瞬時加速度，根據(jù)圖象的性持即可明確a到b做加速度減小的減速運(yùn)動，到b點(diǎn)加速度為0．從而知道b點(diǎn)的電場力及電場強(qiáng)度的變化情況．通過B點(diǎn)的場強(qiáng)可以分析出兩個點(diǎn)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(yùn)動，在b點(diǎn)時粒子運(yùn)動的加速度為零，則電場力為零，所以該點(diǎn)場強(qiáng)為零，負(fù)電荷在ab上做減速運(yùn)動，電場力向左，合場強(qiáng)向右，b點(diǎn)左側(cè)合電場主要取決于Q₂，故Q₂帶正電；負(fù)電荷在bc上做加速運(yùn)動，電場力向右，合電場向左，b點(diǎn)右側(cè)合電場主要取決于Q₁，說明Q₁帶負(fù)電，故A正確，C錯誤；
B、b點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0，根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式K$\frac{{Q}_{1}}{{r}_{1}^{2}}$，因為r₁＞r₂，故Q₁＞Q₂，故B正確；
D、負(fù)電荷從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中，電場力做負(fù)功，電勢能增加；從b點(diǎn)到c點(diǎn)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；
本題選錯誤的，故選：C．

點(diǎn)評 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，再結(jié)合電場的疊加規(guī)律即可判斷Q₂的電性及Q₁和Q₂的電量大�。�