Question

图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线．不计重力的两粒子M、N质量相等，电荷量的绝对值也相等．现将M、N虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．a、b、c为粒子轨迹与虚线的交点，已知O点电势高于c点．则（ ）
A．M带负电，N带正电
B．N在a点的速度与M在c点的速度相同
C．N从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D．M从O点运动至b点的过程中，电场力对它做功为零

Answer

根据粒子的轨迹可判断粒子的电场力方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可判断出电场方向，从而确定出粒子的电性．由动能定理可知，N在a点的速度与M在c点的速度大小相等，但方向不同．N从O点运动至a点的过程中电场力做正功．O、b间电势差为零，由动能定理可知电场力做功为零．
【解析】

A、由题，等势线在水平方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向竖直向下，根据粒子的轨迹可判断出a粒子所受的电场力方向竖起向上，M粒子所受的电场力方向竖直向下，故知N粒子带负电，M带正电．故A错误．
B、由动能定理可知，N在a点的速度与M在c点的速度大小相等，但方向不同，速度不同．故B错误．
C、N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功．故C错误．
D、O、b间电势差为零，由动能定理可知M从O点运动至b点的过程中，电场力对它做功为零．故D正确．
故选D