Question

12．如图甲所示，Q₁、Q₂是两个固定的点电荷，其中Q₁带正电，在它们连线的延长线上有a、b两点，一带正电的试探电荷仅在库仑力作用下以初速度υ_a从a点沿直线ab向右运动，到达b点时速度为υ_b，然后继续运动，整个过程中υ-t图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

• A． Q₂带正电
• B． Q₂带负电
• C． Q₂带电量小于Q₁的带电量
• D． 整个过程中试探电荷的电势能不断增加

Answer 1

分析 根据速度-时间图线上每一点的切线斜率表示瞬时加速度，可分析出a到b做加速度减小的减速运动，到b点加速度为0．从而知道b点的电场力及电场强度．通过B点的场强可以分析出两个点电荷电量的大小．通过能量守恒判断电势能的变化．

解答 解：A、B：从速度时间图象上看出，粒子从a到b做加速度减小的减速运动，在b点时粒子运动的加速度为零，则电场力为零，所以该点场强为零．Q₁对正电荷的电场力向右，则Q₂对正电荷的电场力必定向左，所以Q₂带负电．故A错误，B正确．
C、根据点电荷电场强度公式，E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$，结合b点场强为零，则有Q₂带电量小于Q₁的带电量，故C正确．
D、整个过程动能先减小后增大，根据能量守恒得知，粒子的电势能先增大后减小．故D错误．
故选：BC．

点评 解决本题的关键根据图象b点的加速度为0，根据这一突破口，从而判断Q₂的电性，运用库仑定律分析Q₁和Q₂的电量大小．