Question

如圖所示，在點電荷+Q的電場中，虛線為等勢面，甲、乙兩粒子的運動軌跡分別為acb、adb曲線，兩粒子在a點時具有相同的動能，重力不計．則（　　）

A．甲、乙兩粒子帶異種電荷

B．兩粒子經過b點時具有相同的動能

C．甲粒子經過c點時的動能等于乙粒子經過d點時的動能

D．設無窮遠處電勢為零，甲粒子經過c點時的電勢能小于乙粒子經過d點時的電勢能

Answer 1

分析：根據軌跡判定電荷甲受到中心電荷的引力，而電荷乙受到中心電荷的斥力，可知兩粒子在從a向b運動過程中電場力做功情況．根據虛線為等勢面，可判定acb、adb曲線過程中電場力所做的總功為0．

解答：解：A、由圖可知電荷甲受到中心電荷的引力，而電荷乙受到中心電荷的斥力，故兩粒子的電性一定不同．故A正確．
B、可知兩粒子在從a向b運動過程中電場力做功情況．根據虛線為等勢面，可判定acb、adb曲線過程中電場力所做的總功為0，兩粒子在a點時具有相同的動能，重力不計，兩粒子經過b點時具有相同的動能，故B正確．
C、甲粒子從a到c和乙粒子從a到d，U_ac=U_ad，但甲、乙兩粒子帶異種電荷，所以甲粒子從a到c電場力做功與乙粒子從a到d電場力做功不等，所以甲粒子經過c點時的動能不等于乙粒子經過d點時的動能，故C錯誤．
D、設無窮遠處電勢為零，在點電荷+Q的電場中，φ_c=φ_d＞0，由于甲帶負電，乙帶正電，
根據電勢能E_P=qφ，所以甲粒子經過c點時的電勢能小于0，乙粒子經過d點時的電勢能大于0，
所以甲粒子經過c點時的電勢能小于乙粒子經過d點時的電勢能．故D正確．
故選ABD．

點評：根據軌跡判定“電荷甲受到中心電荷的引力，而電荷乙受到中心電荷的斥力”是解決本題的突破口．
要注意電勢能，電荷，電勢都有正負．