Question

如圖所示，實線為方向未知的三條電場線，虛線分別為等勢線1、2、3，已知MN=NQ，帶電荷量相等的a、b兩帶電粒子從等勢線2上的O點以相同的初速度飛出．僅在電場力作用下，兩粒子的運動軌跡如圖所示，則（ ）
A．a一定帶正電，b一定帶負電
B．a加速度減小，電勢能減小，b加速度增大，電勢能增大
C．M、N兩點間的電勢差|UM|等于N、Q兩點間的電勢差|UQ|
D．a粒子到達等勢線3的動能變化量比b粒子到達等勢線1的動能變化量小

Answer 1

【答案】分析：根據粒子軌跡的彎曲方向，判斷電場力方向．當電場力方向與場強方向相同時，粒子帶正電，當電場力方向與場強方向相反時，粒子帶負電．電場線越密，場強越大，粒子受到的電場力越大，加速度越大．非勻強電場中，距離相等的兩點間，場強越大，電勢差越大．根據電場力做功的大小，判斷動能變化量的大小．
解答：解：A、由圖，a粒子的軌跡方向向右彎曲，a粒子所受電場力方向向右，b粒子的軌跡向左彎曲，b粒子所受電場力方向向左，由于電場線方向未知，無法判斷粒子的電性．故A錯誤．
    B、由題，a所受電場力逐漸減小，加速度減小，b所受電場力增大，加速度增大．根據圖知a、b兩粒子的電場力、速度的夾角為銳角，電場力對電荷做正功，電勢能減小，故B錯誤
    C、已知MN=NQ，由于MN段場強大于NQ段場強，所以MN兩點電勢差|U_MN|大于NQ兩點電勢差|U_NQ|．故C錯誤．
    D、根據電場力做功公式W=Uq，|U_MN|＞|U_NQ|，a粒子從等勢線2到3電場力做功小于b粒子從等勢線2到1電場力做功，所以a粒子到達等勢線3的動能變化量比b粒子到達等勢線1的動能變化量小．故D正確．
故選D．
點評：考查了物體做曲線運動的條件：力與速度不共線．力、速度和運動軌跡三者的位置關系，電場力做功與電勢能、動能的關系，電場線與電場強度的關系