问题
多选题
如图甲所示,Q1、Q2为两个被固定的点电荷,其中Q1为正点电荷,在它们连线的延长线上有a、b两点.现有一检验电荷q(电性未知)以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动(检验电荷只受电场力作用),q运动的速度图象如图乙所示.则( )
A.Q2的电荷量必定大于Q1的电荷量
B.从b点经a点向远处运动的过程中检验电荷q所受的电场力一直减小
C.可以确定检验电荷的带电性质
D.Q2必定是负电荷

答案
A、若Q2是正电荷,则在b点右侧的电场方向必定向右,q受力不可能改变方向,故Q2一定为负电荷;根据点电荷场强公式,设q到Q1、Q2的距离分别为r1、r2,则q所在处的场强为E=k
-kQ1 r12
,q在b→a运动过程中,受力向左,在a点右侧运动过程中,受力向右.由于r1>r2,若Q1<Q2,场强E必定始终向左,q受力不可能发生方向改变,故必定有Q1>Q2,A错误,D正确;Q2 r22
B、由速度图象可知,q受力先向左后向右,且加速度先减小后增大,故B错误;
C、在b处,若k
>kQ1 r12
,考虑到Q1>Q2,r1>r2,设q电荷移动的位移为△x,则一定有kQ2 r22
>kQ1 (r1+△x)2
,即E始终朝一个方向,不符合题意,故在b处必定有kQ2 (r2+△x) 2
<kQ1 r12
,场强Eb必定向左,而q电荷在b处受力向左,因此q电荷一定为正电荷,C正确.Q2 r22
故选CD.