Question

如图甲所示,Q1、Q2为两个固定的点电荷,其中Q1带正电,在它们连线的延长线上有a,b两点。

现有一质量为m、电荷量为q的正检验电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动（q只受电场力作用），q运动的v-t图像如图乙所示。则下列说法正确的是
A.Q2带正电且电荷量Q1＞Q2
B.Q2带负电且电荷量Q1＜Q2
C.从b到a的过程中电荷q的电势能先增大后减小
D.从b到a的过程中电荷q的电势能一直增大
...

Answer 1

思路1.：首先q只受电场力作用，而由b到a，速度减小，动能减小，而电势能和动能的和E不变，E=Ep+Ek, 所以q的电势能就一直增大。（E=Ep+Ek恒定）.
思路2.：从b到a,电荷q做减速运动，电场力做负功，所以电场力方向向左且电势能变大，所以在b到a上，电势能一直增大（后来减小，但不在b到a这个过程），D正确，C错
思路3：在b点，电荷q收到两个库伦力，Q1给的F1向右，而合电场力向左，
所以Q2带负电，F2向左，
又因为在a处，切线斜率为0，
所以此时加速度为0
所以在a处，k(Q2)q/(r2)^2=k(Q1)q/(r1)^2,
因为r1＞r2，所以Q1＞Q2
所以Q1大于Q2，Q2带负电，AB都错。
综上选D