Question

【題目】如圖所示，虛線為某點電荷電場的等勢面，現有兩個比荷(即電荷量與質量之比)相同的帶電粒子(不計重力)以相同的速率從同一等勢面的a點進入電場后沿不同的軌跡1和2運動，則可判斷(　　)

A.兩個粒子電性相同
B.經過b、d兩點時，兩粒子的加速度相同
C.經過b、d兩點時，兩粒子的速率相同
D.經過c、e兩點時，兩粒子的速率相同

Answer 1

【答案】D
【解析】 因軌跡是曲線，類比勻速圓周運動，合力指向圓心，可知粒子1受斥力，粒子2受引力，兩個粒子的電性不同，A錯誤；
設帶電粒子距點電荷的距離為r ， 點電荷帶電荷量為Q ， 則粒子運動的加速度大小為 ，在b、d兩點時，兩者加速度大小相同，但是方向不同，B錯誤；
粒子1受斥力，從a到b過程中，電場力和運動方向成鈍角，做負功，動能減小；粒子2受引力，從a到d過程中，電場力和運動方向始終成銳角，做正功，動能增加；又兩粒子初速度大小相同，則兩粒子經過b、d兩點時的速率不相同，C錯誤；
a、c、e三點在同一等勢面上，則從a分別到c、e時，動能相同，速率相同，D正確；
故選D
【考點精析】本題主要考查了動能定理的綜合應用的相關知識點，需要掌握應用動能定理只考慮初、末狀態，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷才能正確解答此題．