Question

4．如圖甲所示，Q₁、Q₂是兩個固定的點電荷，一帶負電的試探電荷僅在電場力作用下以初速度v₀沿兩點電荷連線的中垂線從a點向上運動，其v-t圖象如圖乙所示，下列說法正確的是（　　）

• A． t₂時刻試探電荷的電勢能最大
• B． 兩點電荷一定都帶負電，且電量不一定相等
• C． 兩點電荷一定都帶正電，但電量不相等
• D． t₁、t₃兩時刻試探電荷在同一位置

Answer 1

分析 根據速度圖象明確試探電荷的運動情況，再根據受力分析即可明確試探電荷的受力情況，從而判斷電場分布；則可得出兩點電荷的帶電情況，由能量守恒定律分析電勢能最大的位置．

解答 解：A、由圖乙可知，試探電荷先向上做減速運動，再反向向下做加速運動，t₂時刻試探電荷的動能最小，電勢能最大．故A正確；
B、C、由圖乙可知，試探電荷先向上做減速運動，再反向向下做加速運動，說明粒子受到的電場力應向下，故兩點電荷一定都帶正電；由于電場線只能沿豎直方向，故兩個點電荷帶電量一定相等；故B錯誤，C錯誤；
C、根據速度圖象的斜率表示加速度，知t₁、t₃兩時刻試探電荷的加速度相同，所受的電場力相同；結合試探電荷先向上做減速運動，再反向向下做加速運動以及運動的電場線可知，兩個時刻在同一位置．故D正確．
故選：AD

點評 解決本題的關鍵根據速度圖象的斜率表示加速度，速度的正負表示電荷的運動方向，來分析試探電荷的運動狀態，從而確定電荷的受力情況．