Question

2．如图甲所示，Q₁、Q₂是两个固定的点电荷，一个带负电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度v₀沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动，其v-t图象如图乙所示．下列说法正确的是（　　）

• A． 两点电荷一定都带正电，但电量不一定相等
• B． 两点电荷一定带正电，0-t₂时间内试探电荷所经过的各点场强越来越大
• C． t₁、t₃两时刻试探电荷在同一位置
• D． t₂时刻试探电荷的电势能最大，试探电荷所在处电场的电势最高

Answer 1

分析 根据速度图象明确试探电荷的运动情况，再根据受力分析即可明确试探电荷的受力情况，从而判断电场分布；则可得出两点电荷的带电情况，由能量守恒定律分析电势能最大的位置．

解答 解：A、由图乙可知，试探电荷先向上做减速运动，再反向向下做加速运动，说明粒子受到的电场力应先向下后向上，故两点电荷一定都带正电；由于电场线只能沿竖直方向，故两个点电荷带电量一定相等；故A错误；
B、图象的斜率表示加速度的大小，由图可知，加速度先增大后减小，故说明各点的场强先增大后减小，故B错误；
C、图象与时间轴所围成的面积表示位移，由图可知，t₁、t₃两时刻之间的图象面积相等，且方向相反，则说明试探电荷在同一位置，故C正确；
D、t₂时刻试探电荷的速度为零，动能为零，根据能量守恒定律可知试探电荷的电势能最大．由于粒子带负电，故此时电势最低，故D错误．
故选：C

点评 解决本题的关键根据速度图象的斜率表示加速度，速度的正负表示电荷的运动方向，来分析试探电荷的运动状态，从而确定电荷的受力情况．