Question

17．如图所示，在O点固定一点电荷Q，一带电粒子P从很远处以初速度v₀射入电场，MN为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹．虚线是以O为中心，R₁、R₂、R₃为半径画出的三个圆，且R₂-R₁=R₃-R₂，a、b、c为轨迹MN与三个圆的3个交点，以下说法正确的是（　　）

• A． P、Q两电荷可能同号，也可能异号
• B． a点电势大于b点电势
• C． P在a的电势能大于在c点的电势能
• D． P由c点到b点的动能变化大于由c点到a点的动能变化

Answer 1

分析 根据带电粒子轨迹的弯曲方向判断出带电粒子P所受的库仑力性质，即可判断P、Q电性关系；根据顺着电场线方向电势降低，分析a、b电势可能的关系；根据电场力做功的正负判断电势能如何变化，电场力做正功时，电荷的电势能减小；根据a、c间和c、b间与点电荷间的距离的大小关系，由公式U=Ed分析它们间电势差的关系，再分析电场力做功的大小关系，从而判断动能变化的关系．

解答 解：A、由带电粒子P轨迹的弯曲方向可知：P受到了库仑引力作用，所以P、Q两电荷一定异号．故A错误．
B、由于Q的电性不确定，电场线的方向不确定，根据顺着电场线方向电势降低，可知a、b电势的关系也不能确定，故B错误．
C、带电粒子在同一等势面上时电势能相同，可知，P从c运动到a，电场力做的总功是负功，所以电势能增大，则P在a的电势能大于在c点的电势能，故C正确．
D、根据电场线的分布情况可知，b、c间的场强大于c、a间场强，由公式U=Ed分析得知，b、c间的电势差大于c、a间的电势差，由电场力做功公式W=qU得，P由c点到b点|W_cb|大于由c点到a点电场力做功|W_ca|，根据动能定理可知：Pc点到b点的动能变化大于由c点到a点的动能变化．故D正确．
故选：CD

点评 本题是电场中轨迹问题，由U=Ed定性分析非匀强电场中两点间电势差的关系，由轨迹弯曲方向判断电场力方向都是常见的问题，要加强训练，熟练掌握．