Question

2．圖中虛線為勻強電場中與場強方向垂直的等間距平行直線，兩粒子M、N質量相等，所帶電荷的絕對值也相等．現將M、N從虛線上的O點以相同速率射出，兩粒子在電場中運動的軌跡分別如圖中兩條實線所示．點a、b、c分別為實線與虛線的交點．已知O點電勢高于c點．若不計重力，則（　　）

• A． M帶正電荷，N帶負電荷
• B． N在從O點運動至a點的過程中克服電場力做功
• C． M在從O點運動至b點的過程中，電場力對它做的功不等于零
• D． N在a點的速度與M在c點的速度大小相同

Answer 1

分析 根據粒子的軌跡可判斷粒子的電場力方向，O點電勢高于c點，根據電場線與等勢線垂直，而且由高電勢指向低電勢，可判斷出電場方向，從而確定出粒子的電性．由動能定理可知，N在a點的速度與M在c點的速度大小相等，但方向不同．N從O點運動至a點的過程中電場力做正功．O、b間電勢差為零，由動能定理可知電場力做功為零．

解答 解：
A、由題，等勢線在水平方向，O點電勢高于c點，根據電場線與等勢線垂直，而且由高電勢指向低電勢，可知電場方向豎直向下，根據粒子的軌跡可判斷出N粒子所受的電場力方向豎直向上，M粒子所受的電場力方向豎直向下，故知M粒子帶正電，N帶負電，故A正確．
B、N從O點運動至a點的過程中電場力與速度的夾角為銳角，電場力做正功．故B錯誤．
C、O、b間電勢差為零，由動能定理可知M從O點運動至b點的過程中，電場力對它做功為零．故C錯誤．
D、由動能定理可知，N在a點的速度與M在c點的速度大小相等，但方向不同，故D正確．
故選：AD．

點評 本題要根據粒子的軌跡判定電場力方向，根據電場線與等勢線垂直的特點，分析能否判定電性．由動能定理分析電場力做功是常用的方法．