2.(2018·莲湖区校级联考)如图所示,虚线为某点电荷电场的等势面,现有两个重力可忽略不计的带电粒子,其比荷相同,二者以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动,图中a、b、c、d、e是粒子轨迹与各等势面的交点,则可以判断( )
A.两个粒子的电性相同
B.经过b、d两点时,两粒子的速率相等
C.经过b、d两点时,两粒子的加速度大小相等
D.经过c、e两点时,两粒子的电势能相等
解析:选C.由图可知电荷1受到中心电荷的斥力,而电荷2受到中心电荷的引力,故两粒子的电性一定不同,故A错误.电荷1受到中心电荷的斥力,a到b的过程电场力做负功;而电荷2受到中心电荷的引力,a到d的过程电场力做正功,所以两粒子在b、d两点的速率不相同,故B错误.两粒子经过b、d两点时,受到库仑力作用,由牛顿第二定律可得,由题意可知,两粒子的加速度大小相同,故C正确.两个粒子的初速度仅仅是方向不同,但速率相等,而粒子1从a到c、粒子2从a到e电场力做功均为零,则经过c、e两点两粒子的速率相等.但质量大小不一定相等,故两粒子的电势能无法判断,故D错误.
静电场中E-x、φ-x图象的理解
(多选)某静电场沿x方向的电势分布如图所示,则( )
A.在O~x1之间不存在沿x方向的电场
B.在O~x1之间存在着沿x方向的匀强电场
C.在x1~x2之间存在着沿x方向的匀强电场
D.在x1~x2之间存在着沿x方向的非匀强电场
[解析] 由电场的能的性质可知:E=,所以在φ-x图象中,斜率k表示在x方向上的场强Ex.所以O~x1沿x方向场强为0,A对,B错;x1~x2之间电势均匀减小,斜率不变,即Ex不变,x1~x2之间存在沿x方向的匀强电场,C对,D错.