Question

如圖中虛線為勻強電場中的等勢面，兩粒子M、N質量相等，所帶電荷量的絕對值也相等，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帶負電荷，N帶正電荷

B．M在從O點運動至B點的過程中，電場力對它做的正功

C．N在從O點運動至A點的過程中克服電場力做功

D．N在A點的速率與M在C點的速率相等

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N粒子帶負電，M帶正電．故A錯誤．
B、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B錯誤．
C、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，速度不同．故D正確．
故選D

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．