Question

2．图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c分别为实线与虚线的交点．已知O点电势高于c点．若不计重力，则（　　）

• A． M带正电荷，N带负电荷
• B． N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
• C． M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功不等于零
• D． N在a点的速度与M在c点的速度大小相同

Answer 1

分析 根据粒子的轨迹可判断粒子的电场力方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可判断出电场方向，从而确定出粒子的电性．由动能定理可知，N在a点的速度与M在c点的速度大小相等，但方向不同．N从O点运动至a点的过程中电场力做正功．O、b间电势差为零，由动能定理可知电场力做功为零．

解答 解：
A、由题，等势线在水平方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向竖直向下，根据粒子的轨迹可判断出N粒子所受的电场力方向竖直向上，M粒子所受的电场力方向竖直向下，故知M粒子带正电，N带负电，故A正确．
B、N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功．故B错误．
C、O、b间电势差为零，由动能定理可知M从O点运动至b点的过程中，电场力对它做功为零．故C错误．
D、由动能定理可知，N在a点的速度与M在c点的速度大小相等，但方向不同，故D正确．
故选：AD．

点评 本题要根据粒子的轨迹判定电场力方向，根据电场线与等势线垂直的特点，分析能否判定电性．由动能定理分析电场力做功是常用的方法．