Question

9．如图中虚线为匀强电场中的等势面，两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等，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带负电荷，N带正电荷
• B． N在A点的速率与M在C点的速率相等
• C． N在从O点运动至A点的过程中克服电场力做功
• D． M在从O点运动至B点的过程中，电场力对它做的负功

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N粒子带负电，M带正电．故A错误．
B、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B正确．
C、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C错误．
D、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D错误．
故选：B

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．