Question

2．如圖所示，在圓心O處固定一正點(diǎn)電荷，現(xiàn)從P點(diǎn)以相同的速率發(fā)射兩個檢驗(yàn)電荷a，b，只在電場力作用下分別沿PM、PN運(yùn)動到M、N兩點(diǎn)，M、N都在以O(shè)為圓心的圓上．若檢驗(yàn)電荷a、b的質(zhì)量、電荷量均相等，則下列判斷錯誤是（　�。�

• A． a帶正電，b帶負(fù)電
• B． P點(diǎn)場強(qiáng)大于M點(diǎn)的場強(qiáng)
• C． a、b到達(dá)M、N時兩粒子速率相等
• D． 從P到M，a電荷電勢能減小，從P到N，b電荷電勢能增加

Answer 1

分析 根據(jù)軌跡的彎曲方向確定帶電粒子所受的電場力方向，判斷帶電粒子與點(diǎn)電荷是同種電荷還是異種電荷．根據(jù)電場力的做功，判定電勢能的變化；根據(jù)動能定理確定到達(dá)M、N時兩粒子速率關(guān)系．

解答 解：A、據(jù)運(yùn)動軌跡可知，a受到圓心處正點(diǎn)電荷的吸引作用，而b受到排斥作用，所以a帶負(fù)電，b帶正電，故選項(xiàng)A錯誤；
B、P點(diǎn)離場源點(diǎn)電荷較N點(diǎn)遠(yuǎn)，所以場強(qiáng)較小，選項(xiàng)B錯誤；
C、a到達(dá)M的過程中，電場力先做正功后做負(fù)功，但總功為正值，所以a的速率變大，而b到達(dá)N的過程中，電場力做的總功為負(fù)值，所以其速率減小，故a到達(dá)M時的速率較大，選項(xiàng)C錯誤；
D、a的速率變大，動能變大，電勢能減少，而b的速率變小，動能變小，電勢能增加，選項(xiàng)D正確．
本題選擇錯誤的，故選：ABC．

點(diǎn)評 本題是軌跡問題，根據(jù)軌跡的彎曲方向要能判斷出帶電粒子所受的電場力大體方向．電場力做功電勢能發(fā)生變化．