Question

（2013?重慶）如圖所示，高速運動的α粒子被位于O點的重原子核散射，實線表示α粒子運動的軌跡，M、N和Q為軌跡上的三點，N點離核最近，Q點比M點離核更遠，則（　　）

A．α粒子在M點的速率比在Q點的大

B．三點中，α粒子在N點的電勢能最大

C．在重核產生的電場中，M點的電勢比Q點的低

D．α粒子從M點運動到Q點，電場力對它做的總功為負功

Answer 1

分析：根據圖線彎曲的方向，可以判定粒子受力的方向；再根據受力的方向，判定α粒子在電場中運動時，電荷間的電場力做功；根據電場力做功情況，即可判斷α粒子動能、電勢能的變化情況．

解答：解：A：根據圖線彎曲的方向，可以判定粒子受力的方向大體向上，與粒子和O點的連線的方向相反，故靠近O點的過程電場力做負功，粒子的速度減小，遠離的過程電場力做正功，粒子的速度增大．所以Q點的速度最大，N點的速度最小．故A錯誤；
B：只有電場力做功，各點的動能與電勢能的和保持不變．N點的速度最小，故電勢能最大，故B正確；
C：只有電場力做功，各點的動能與電勢能的和保持不變．Q點的速度最大，故電勢能最小，α粒子帶正電荷，所以Q點的電勢最低．故C錯誤；
D：粒子受力的方向大體向上，與粒子和O點的連線的方向相反，故靠近O點的過程電場力做負功，遠離的過程電場力做正功，故D錯誤．
故選：B

點評：于點電荷周圍的電場線分布要有明確的認識，點電荷周圍的電場線是放射狀的，正點電荷周圍的電場線是沿半徑方向向外的，負點電荷周圍電場線是沿半徑方向向里的；點電荷周圍的等勢面是一個個的同心球面．電場力做功與重力做功有共同的特點，就是與路徑無關，電場力做功與初末位置的電勢差有關．