Question

16．如圖甲所示，（Q₁、Q₂為兩個固定的點電荷，其中Q₁帶負電，a、b、c點在它們連線的延長線上．現有一帶負電粒子以一定的初速度沿直線從a點向右運動（只受電場力作用），經過a、b、c三點的速度分別為v_a、v_b、v_c，其v-t圖象如圖乙所示．以下說法中正確的是（　　）

• A． Q₂可能帶負電
• B． Q₂的電量一定小于的Q₁電量
• C． a、b、c 三點中b點電場強度最小
• D． 粒子由a點運動到c點運動過程中，粒子的電勢能先增大后減小

Answer 1

分析 速度時間圖線上每一點的切線斜率表示瞬時加速度，可見a到b做加速度減小的減速運動，到b點加速度為0．從而知道b點的電場力及電場強度．通過B點的場強可以分析出兩個點電荷電量的大小．通過能量守恒判斷電勢能的變化．

解答 解：A、從速度圖象上看，可見a到b做加速度減小的減速運動，在b點時粒子運動的加速度為零，則電場力為零，所以該點場強為零，負電荷在ab上做減速運動，電場力向左，合場強向右，b點左側合電場主要取決于Q₂，故Q₂帶正電；故A錯誤；
B、b點的電場強度為0，根據點電荷場強公式$\frac{{K{Q_1}}}{r_1^2}=\frac{{K{Q_2}}}{r_2^2}$，因為r₁＞r₂，故Q₁＞Q₂，即Q₂的電量一定小于Q₁的電量，故B正確；
C、v-t圖象的斜率表示加速度，故b點的加速度為零，在b點不受電場力，故b點的電場強度為零，故a、b、c 三點中b點電場強度最小，故C正確；
D、負電荷從a點到b點的過程中，電場力做負功，電勢能增加；從b點到c點的過程中，電場力做正功，電勢能減小，故粒子從a到b到c的過程中，電勢能先增加后減小，故D正確；
故選：BCD

點評 解決本題的關鍵根據圖象b點的加速度為0，根據這一突破口，從而判斷Q₂的電性及Q₁和Q₂的電量大小．