问题
多选题
一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上,另一个带电质点射入该区域时,恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c,如图所示,则有( )
A.a、b、c三点电势高低及场强大小的关系是φa=φc>φb,Ea=Ec=2Eb
B.质点由a到b电势能增加,由b到c电场力做正功,在b点动能最小
C.质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1:2:1
D.若改变带电质点在a处的速度大小和方向,有可能使其经过a、b、c三点做匀速圆周运动
答案
A:根据点电荷的电场线的特点,Q与ac距离相等,都小于b,故B点的电势低于ac两点的电势;Ea=Ec=
;Eb=kQ L2
=kQ (
L)22
=kQ 2L2
Ea,故A正确;1 2
B:电荷受到的合力指向轨迹的内侧,根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在O点的电荷是异种电荷,它们之间存在引力,所以质点由a到b电场力做负功,电势能增加,动能减小;由b到c电场力做正功,动能增大,在b点动能最小;故B正确;
C:粒子P在a、b、c三点时的加速度大小要根据库仑定律求出库仑力.由图可知,ra=rc=
rb,2 2
代入库仑定律:F=k
,Qq r2
可得:
=Fa Fb
=r 2b r 2a 2 1
由牛顿第二定律:
=aa ab
.故C错误;2 1
D:由C的方向可知,带电粒子abc三个点受到的电场力大小不相等,所以不可能其经过a、b、c三点做匀速圆周运动.故D错误.
故选:AB