Question

3．如圖甲所示，Q₁、Q₂為兩個(gè)被固定的點(diǎn)電荷，a、b是它們連線的延長線上的兩點(diǎn)．現(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下以一定的初速度從a點(diǎn)開始經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)，粒子經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為v_a、v_b，其速度時(shí)間圖象如圖乙所示．下列說法正確的是（　　）

• A． Q₁一定帶正電
• B． Q₁的電量一定小于Q₂的電量
• C． b點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定為零
• D． 粒子由a點(diǎn)經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)過程中，粒子的電勢能先減小后增大

Answer 1

分析 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，可見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)的電場力及電場強(qiáng)度．通過B點(diǎn)的場強(qiáng)可以分析出兩個(gè)點(diǎn)電荷電量的大小．通過能量守恒判斷電勢能的變化．

解答 解：A、從速度圖象上看，可見負(fù)電荷從a到b做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，所以ab之間電場的方向向左；在b點(diǎn)時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)的加速度為零，則電場力為零，所以該點(diǎn)場強(qiáng)為零．過b點(diǎn)后負(fù)電荷做減速運(yùn)動(dòng)，所以電場的方向向右．b點(diǎn)場強(qiáng)為零，可見兩點(diǎn)電荷在b點(diǎn)對(duì)負(fù)電荷的電場力相等，根據(jù)F=k$\frac{{Q}_{1}{Q}_{2}}{{r}^{2}}$，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．a(chǎn)b之間電場的方向向左，結(jié)合電場的合成可知，可以Q₂帶負(fù)電，Q₁帶正電，也可以Q₂帶正電，Q₁帶負(fù)電．故AB錯(cuò)誤，C正確，
D、整個(gè)過程動(dòng)能先增加后減小，根據(jù)能量守恒電勢能先減小后增大．故D正確．
故選：CD．

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的電性及Q₁和Q₂的電量大�。�