如图所示,O为坐标原点,x轴上固定着两个点电荷,x1处为负电荷,电量为Q1:x2处为正电荷,电量为Q2,且满足,一电子只在电场力作用下从P点由静止释放,则电子( )
A.一直向左运动
B.在x轴上往复运动
C.在P点的电势能大于在O点的电势能
D.经过O点时动能最大
BCD
本题考查力与运动、点电荷电场叠加,带电粒子在电场中运动的能量转化分析。
由公式知,两个固定着的点电荷在原点处产生的电场大小相等
,方向相反互相抵消,合电场的场强为0,在O点与x1之间电场方向向右,O点左侧电场方向向左,由于电子带负电, P点在O点与x1之间,故电子受力向左,从静止开始向左加速,动能增加,电势能减小,C选项正确;向左运动经过O点后,受力方向向右,所以减速,动能减小,电势能增加,到某一位置(设
点)时速度减小到零,然后返回向右加速,经过O点后减速,到达P点时速度刚减到零.然后重复上述同样的过程.电子在上述中的
点与P点是具有相同电势能的对应点,动能都为零.
点不可能在无穷远处,理由如下:在O点左侧任取一
点,电子从
开始向右加速越过O点后减速到达x1点前加速度大小理论上可以无限增大,一定可以在O点与x1之间的某一点P速度减小到零,然后电子在P与
之间往复运动.故A选项错误,B选项正确,根据运动过程分析知经过O点时速度最大, 动能也最大,选项D估计是文字排版造成的问题(将D点改成O点就好了,另外原题中的图形排版也有误,应上下方向翻转180度).