Question

如圖中虛線為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面，兩粒子M、N質(zhì)量相等，所帶電荷量的絕對(duì)值也相等，現(xiàn)將M、N從虛線上的O點(diǎn)以相同速率射出，兩粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示．點(diǎn)A、B、C為實(shí)線與虛線的交點(diǎn)，已知O點(diǎn)電勢(shì)高于C點(diǎn)．若不計(jì)重力，則（　　）

A．M帶負(fù)電荷，N帶正電荷

B．M在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)它做的正功

C．N在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功

D．N在A點(diǎn)的速率與M在C點(diǎn)的速率相等

Answer 1

分析：根據(jù)粒子的軌跡可判斷粒子的電場(chǎng)力方向，O點(diǎn)電勢(shì)高于C點(diǎn)，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，而且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)，可判斷出電場(chǎng)方向，從而確定出粒子的電性．由動(dòng)能定理可知，N在A點(diǎn)的速度與M在C點(diǎn)的速度大小相等，但方向不同．N從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功．O、B間電勢(shì)差為零，由動(dòng)能定理可知電場(chǎng)力做功為零．

解答：解：
A、由題，等勢(shì)線在水平方向，O點(diǎn)電勢(shì)高于C點(diǎn)，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，而且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)，可知電場(chǎng)方向豎直向下，根據(jù)粒子的軌跡可判斷出N粒子所受的電場(chǎng)力方向豎直向上，M粒子所受的電場(chǎng)力方向豎直向下，故知N粒子帶負(fù)電，M帶正電．故A錯(cuò)誤．
B、O、B間電勢(shì)差為零，由動(dòng)能定理可知M從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)它做功為零．故B錯(cuò)誤．
C、N從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力與速度的夾角為銳角，電場(chǎng)力做正功．故C錯(cuò)誤．
D、由動(dòng)能定理可知，N在A點(diǎn)的速度與M在C點(diǎn)的速度大小相等，但方向不同，速度不同．故D正確．
故選D

點(diǎn)評(píng)：本題要根據(jù)粒子的軌跡判定電場(chǎng)力方向，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直的特點(diǎn)，分析能否判定電性．由動(dòng)能定理分析電場(chǎng)力做功是常用的方法．