Question

12．如圖甲所示，Q₁、Q₂為兩個被固定的點電荷，其中Q₁帶負電，a、b兩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點開始經b點向遠處運動（粒子只受電場力作用），粒子經過a、b兩點時的速度分別為v_a、v_b，其速度圖象如圖乙所示．以下說法中正確的是（　　）

• A． Q₂一定帶負電
• B． Q₂的電量一定大于Q₁的電量
• C． b點的電場強度一定為零
• D． 整個運動過程中，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小．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b點的場強一定為零．Q₁對負電荷的電場力向右，則Q₂對負電荷的電場力向左，所以Q₂帶正電．故A錯誤，C正確．
B、b點場強為零，可見兩點電荷在b點處產生的場強大小相等、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錯誤．
D、整個過程中粒子的動能先減小后增大，根據(jù)能量守恒其電勢能先增大后減�。�故D正確．
故選：CD．

點評 解決本題的關鍵根據(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�。�運用能量守恒是分析電勢能變化常用的方法之一．