Question

如图所示，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．现有一质量为m、电量为q的正检验电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动（q只受电场力作用），q运动的速度图象如图所示．则Q2必定是    （选填“正”、“负”或“正或负”）电荷，从b到a的过程中电荷q的电势能变化情况是    ．（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）

Answer

根据q运动的速度图象看出，电荷运动到a点时加速度为零，说明a点的合场强为零，可判断Q2必定是负电荷．从b到a的过程中电荷q的速度减小，根据能量守恒定律判断电势能的变化．
【解析】
速度图象切线的斜率等于物体的加速度，根据q运动的速度图象看出，电荷运动到a点时加速度为零，电荷运动到a点时合力为零，合场强必定为零，可判断出来Q2必定是负电荷．若Q2是正电荷，a的场强方向均向右，合场强不可能等于零，加速度不可能等于零．从b到a的过程中电荷q的电势能与动能的总和保持不变，电荷的速度减小，动能减小，则电势能逐渐增大．
故答案为：负，逐渐增大