Question

如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力的作用下沿顺时针方向做以Q点为焦点的椭圆运动，O为椭圆的中心，M、P、N为椭圆上的三点，M和N分别是轨道上离Q点最近和最远的点，则电子在运动的过程中（ ）
A．在M点速率最大
B．在N点的电势能最小
C．从M点运动到N点，电子的加速度先增大后减小
D．形成的环形电流在O点的磁场方向垂直纸面向里

Answer

根据电场力做功情况判断电荷动能、电势能的变化情况：电场力做正功，动能增大，电势能减小；电场力做负功，动能减小，电势能增大．再分析M、N两点动能、电势能的关系．当电子与点电荷之间的距离增大时，库仑力减小，电子的加速度减小；反之，库仑力增大，电子的加速度增大．电子顺时针方向转动，形成逆时针方向的电流．根据安培定则判断磁场方向．
【解析】
A、B电子从M运动到N的过程中，静电力对电子做负功，电子的动能减小，电势能增大；电子从N运动到M的过程中，静电力对电子做正功，电子的动能增大，电势能减小；所以电子在M点的动能最大，速率最大．在N点的电势能最大．故A正确，B错误．
    C、从M点运动到N点，电子与点电荷之间的距离增大，根据库仑定律可知，电子受到的静电力减小，加速度减小．故C错误．
    D、电子顺时针方向转动，形成逆时针方向的电流．根据安培定则判断可知，形成的环形电流在O点的磁场方向垂直纸面向外．故D错误．
故选A