如图甲所示,Q1、Q2为两个被固定的点电荷,其中Q1带负电,a、b两点在它们连线的延长线上.现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb,其速度图象如图乙所示.以下说法中正确的是(  )A. Q2一定带负电B. Q2的电量一定大于Q1的电量C. b点的电场强度一定为零D. 整个运动过程中,粒子的电势能先减小后增大

问题描述:

如图甲所示,Q1、Q2为两个被固定的点电荷,其中Q1带负电,a、b两点在它们连线的延长线上.现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb,其速度图象如图乙所示.以下说法中正确的是(  )
A. Q2一定带负电
B. Q2的电量一定大于Q1的电量
C. b点的电场强度一定为零
D. 整个运动过程中,粒子的电势能先减小后增大

A、从速度图象上看,可见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对负电荷的电场力向右,则Q2对负电荷的电场力向左,所以Q2带正电.故A错误,C正确.
    B、b点场强为零,可见两点电荷在b点对负电荷的电场力相等,根据F=k

q1q2
r2
,b到Q1的距离大于到Q2的距离,所以Q1的电量大于Q2的电量.故B错误.
    C、整个过程动能先减小后增大,根据能量守恒电势能先增大后减小.故D错误.
故选C.
答案解析:速度时间图线上每一点的切线斜率表示瞬时加速度,可见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.
考试点:电场强度;电势能.
知识点: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的电性及Q1和Q2的电量大小.