Question

【題目】如圖所示，虛線為某點(diǎn)電荷電場的等勢面，現(xiàn)有兩個比荷(即電荷量與質(zhì)量之比)相同的帶電粒子(不計(jì)重力)以相同的速率從同一等勢面的a點(diǎn)進(jìn)入電場后沿不同的軌跡1和2運(yùn)動，則可判斷(　　)

A.兩個粒子電性相同
B.經(jīng)過b、d兩點(diǎn)時，兩粒子的加速度相同
C.經(jīng)過b、d兩點(diǎn)時，兩粒子的速率相同
D.經(jīng)過c、e兩點(diǎn)時，兩粒子的速率相同

Answer 1

【答案】D
【解析】 因軌跡是曲線，類比勻速圓周運(yùn)動，合力指向圓心，可知粒子1受斥力，粒子2受引力，兩個粒子的電性不同，A錯誤；
設(shè)帶電粒子距點(diǎn)電荷的距離為r ， 點(diǎn)電荷帶電荷量為Q ， 則粒子運(yùn)動的加速度大小為 ，在b、d兩點(diǎn)時，兩者加速度大小相同，但是方向不同，B錯誤；
粒子1受斥力，從a到b過程中，電場力和運(yùn)動方向成鈍角，做負(fù)功，動能減小；粒子2受引力，從a到d過程中，電場力和運(yùn)動方向始終成銳角，做正功，動能增加；又兩粒子初速度大小相同，則兩粒子經(jīng)過b、d兩點(diǎn)時的速率不相同，C錯誤；
a、c、e三點(diǎn)在同一等勢面上，則從a分別到c、e時，動能相同，速率相同，D正確；
故選D
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了動能定理的綜合應(yīng)用的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運(yùn)動定律和機(jī)械能守恒定律簡捷才能正確解答此題．