Question

带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动。该电场可能由

A．一个带负电的点电荷形成

B．一个带正电的点电荷形成

C．两个带等量负的点电荷形成

D。两个带等量正的点电荷形成

Answer 1

BD

解析:

因为一个带正电的点电荷形成的电场，其电场线是直线，当带负电的粒子的初速度的方向与电场线的方向在一条直线上时，粒子可以在电场线上运动，当粒子的初速度的方向

与电场线垂直时，粒子可以在等势面上做匀速圆周运动。其实带负电的粒子可以在一个带正电的点电荷形成的电场中的任意一个等势面（如图2中虚线所示的等势面A、B、C）上做匀速圆周运动。如图3所示两个等量的同种正点电荷A、B形成的电场（笔者增加了AO、BO、OP、OQ四条直线电场线），当带负电的粒子的初速度的方向与电场线在一条直线上时，粒子可以在电场线上运动，如图3所示粒子可以在直线电场线AM、BN、AB、OP、OQ等上做直线运动，由于场强是变化的，所以粒子做变速直线运动，故选项B正确.考虑到电场分布的空间性和对称性，当粒子初速度的方向在A、B连线的中垂面内且与中垂线垂直，则粒子所受库仑力的合力始终指向O点，粒子将在两电荷A、B连线的中垂面内，以两电荷A、B连线的中点O为圆心做匀速圆周运动.其实PQ是两电荷连线的垂直平分面在纸面内的投影，在该平面内其电势的分布像在两电荷A、B连线的中点O处，固定一个孤立的正的点电荷一样，其电势的分布如图2虚线所示的等势面.故选项D正确.