Question

12．如圖甲所示，Q₁、Q₂是兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷，其中Q₁帶正電，在它們連線的延長(zhǎng)線上有a、b兩點(diǎn)，一帶正電的試探電荷僅在庫(kù)侖力作用下以初速度υ_a從a點(diǎn)沿直線ab向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度為υ_b，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程中υ-t圖象如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． Q₂帶正電
• B． Q₂帶負(fù)電
• C． Q₂帶電量小于Q₁的帶電量
• D． 整個(gè)過(guò)程中試探電荷的電勢(shì)能不斷增加

Answer 1

分析 根據(jù)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，可分析出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：A、B：從速度時(shí)間圖象上看出，粒子從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，所以該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零．Q₁對(duì)正電荷的電場(chǎng)力向右，則Q₂對(duì)正電荷的電場(chǎng)力必定向左，所以Q₂帶負(fù)電．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$，結(jié)合b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，則有Q₂帶電量小于Q₁的帶電量，故C正確．
D、整個(gè)過(guò)程動(dòng)能先減小后增大，根據(jù)能量守恒得知，粒子的電勢(shì)能先增大后減�。�故D錯(cuò)誤．
故選：BC．

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，運(yùn)用庫(kù)侖定律分析Q₁和Q₂的電量大�。�