Question

【題目】圖中水平虛線為勻強(qiáng)電場中與場強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線．兩帶電小球M、N質(zhì)量相等，所帶電荷量的絕對值也相等．現(xiàn)將M、N從虛線上的O點(diǎn)以相同速率射出，兩粒子在電場中運(yùn)動的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示．點(diǎn)a、b、c為實(shí)線與虛線的交點(diǎn)，已知O點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)．則（　　）

A. M帶負(fù)電荷，N帶正電荷

B. M在O點(diǎn)和b點(diǎn)的動能相等

C. N在從O點(diǎn)運(yùn)動至a點(diǎn)的過程中克服電場力做功

D. N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相等

Answer 1

【答案】B

【解析】

虛線與電場方向垂直，則虛線表示電場的等勢面，O點(diǎn)所在等勢面的電勢高于c點(diǎn)所在電勢的等勢面，又知道電場方向由高電勢指向低電勢，所以電場方向豎直向下，兩個重力方向都豎直向下，根據(jù)N粒子的軌跡可知合力向上，所以受到與電場方向相反的電場力，故N帶負(fù)電，并且其電場力絕對值大于重力絕對值，所以對M來說其電場力必須向下，M帶正電，A錯誤；O點(diǎn)和b點(diǎn)在同一等勢面上，電勢相等，高度又相等，從O點(diǎn)到b點(diǎn)重力做功為零，電場力做功為零，所以M在O點(diǎn)和b點(diǎn)的動能相等，B正確；N從O點(diǎn)運(yùn)動至a點(diǎn)的過程中電場力與速度的夾角為銳角，電場力做正功，C錯誤；從O到a過程中和從O到c過程中，電場力做功的絕對值相同，重力做功的絕對值相同，但對粒子N，電場力做正功，重力做負(fù)功，對粒子M，兩者都做正功，所以根據(jù)動能定理可得N在a點(diǎn)的速度小于M在c點(diǎn)的速度大小，D錯誤．