Question

19．如圖所示，Q₁、Q₂為兩個被固定坐標軸X的點電荷，其中Q₁帶負電在O點，Q₁、Q₂相距為L，a、b兩點在它們連線的延長線上，其中b點與O相距3L．現(xiàn)有一帶電的粒子Q₃以一定的初速度沿直線從a點開始經(jīng)b點向遠處運動（粒子只受電場力作用），粒子經(jīng)過a，b兩點時的速度分別為V_a、V_b，其速度圖象如圖所示，以下說法中正確的是（　　）

• A． Q₂和Q₃一定帶異種電荷
• B． Q₁電量與Q₂電量之比為4：9
• C． b點的電場強度一定為零，電勢最高
• D． 整個運動過程中，粒子的電勢能先增大后減小

Answer 1

分析 在b點前做減速運動，b點后做加速運動，可見b點的加速度為0，則在b點受到兩點電荷的電場力平衡，從而可得出Q₂的電性．可通過電場力做功判斷電勢能的變化．

解答 解：A、粒子Q₃在b點前做減速運動，b點后做加速運動，可見b點的加速度為0，因此在b點受到兩個點電荷的靜電力平衡，可知Q₁與Q₂帶異種電荷，即Q₂一定帶正電，且Q₃帶負電．故A正確．
B、在b點，有 k$\frac{{Q}_{1}q}{（3L）^{2}}$=k$\frac{{Q}_{2}q}{（2L）^{2}}$，解得 $\frac{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}$=$\frac{9}{4}$．故B錯誤．
CD、粒子Q₃在整個過程中，速度先減小后增大，電場力先做負功后做正功，所以電勢能先增大后減小，由于移動的是負電荷，所以電勢先減小后增大，所以b點電勢不是最高．故C錯誤，D正確．
故選：AD

點評 解決本題的關鍵以b點的加速度為突破口，分析出Q₂的電性、Q₁和Q₂的電量比．以及知道電場力做功和電勢能的關系．