問題詳情:
如圖所示,圖中虛線為勻強電場中與場強方向垂直的等間距平行直線,兩粒子M、N質量相等,所帶電量數值也相等,現將M、N從虛線上O點以相同速率*出,兩粒子在電場中運動的軌跡分別如圖中兩條實線所示.點a、b、c為實線與虛線的交點,已知O點電勢高於c點.若不計重力,則( )
A. | M帶負電荷,N帶正電荷 | |
B. | N在a點的速度與M在c點的速度大小相同 | |
C. | M和N兩粒子在電場中運動的加速度相同 | |
D. | N從O點運動至a點的過程中克服電場力做功 |
【回答】
考點:
電勢差與電場強度的關係;電勢.
專題:
電場力與電勢的*質專題.
分析:
根據粒子的軌跡可判斷粒子的電場力方向,O點電勢高於c點,根據電場線與等勢線垂直,而且由高電勢指向低電勢,可判斷出電場方向,從而確定出粒子的電*.由動能定理可知,N在a點的速度與M在c點的速度大小相等,但方向不同.N從O點運動至a點的過程中電場力做正功.
解答:
解:A、由題,等勢線在水平方向,O點電勢高於c點,根據電場線與等勢線垂直,而且由高電勢指向低電勢,可知電場方向豎直向下,根據粒子的軌跡可判斷出a粒子所受的電場力方向豎起向上,M粒子所受的電場力方向豎直向下,故知N粒子帶負電,M帶正電.故A錯誤.
B、由動能定理可知,N在a點的速度與M在c點的速度大小相等,但方向不同.故B正確.
C、兩粒子M、N質量相等,所帶電量數值也相等,只受電場力,根據牛頓第二定律,有:a=,即加速度大小相等,但方向不同,故加速度不同,故C錯誤.
D、N從O點運動至a點的過程中電場力與速度的夾角為鋭角,電場力做正功.故D錯誤.
故選B.
點評:
本題要根據粒子的軌跡判定電場力方向,根據電場線與等勢線垂直的特點,分析能否判定電*.由動能定理分析電場力做功是常用的方法.
知識點:電勢差與電場強度的關係
題型:選擇題