如圖所示,真空中有一個固定的點電荷,電荷量為+Q.圖中的虛線表示該點電荷形成的電場中的四個等勢面.有兩個一價離...
問題詳情:
如圖所示,真空中有一個固定的點電荷,電荷量為+Q.圖中的虛線表示該點電荷形成的電場中的四個等勢面.有兩個一價離子M、N(不計重力,也不計它們之間的電場力)先後從a點以相同的速率v0*入該電場,運動軌跡分別為曲線apb和aqc,其中p、q分別是它們離固定點電荷最近的位置.
①M一定是正離子,N一定是負離子.
②M在p點的速率一定大於N在q點的速率.
③M在b點的速率一定大於N在c點的速率.
④M從p→b過程電勢能的增量一定小於N從a→q電勢能的增量.
以上說法中正確的是( )
A.只有①③ B.只有②④ C.只有①④ D.只有②③
【回答】
解:①由圖可知電荷N受到中心電荷的斥力,而電荷M受到中心電荷的引力,故兩粒子的電*一定不同.由於中心電荷為正電,則M一定是負離子,N一定是正離子,故①錯誤;
②由圖可判定M電荷在運動過程中,電場力做正功,導致動能增加;而N電荷在運動過程中,電場力做負功,導致動能減小.所以在p點的速率一定大於N在q點的速率,故②正確;
③D由於abc三點在同一等勢面上,故粒子M在從a向b運動過程中電場力所做的總功為0,N粒子在從a向c運動過程中電場力所做的總功為0.由於兩粒子以相同的速率從a點飛入電場故兩粒子的分別經過b、c兩點時的速率一定相等.故③錯誤.
④由圖可知N粒子在從a向q運動過程中電場力做負功的值大於粒子M在從p向b運動過程中電場力做負功的值,故M從p→b過程電勢能的增量一定小於N從a→q電勢能的增量.故④正確.
故選B.
知識點:電勢能和電勢
題型:選擇題
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