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如图所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则()A.α粒子在M点的速率比在Q点的大

网友投稿  2022-12-04 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则(  )
A.α粒子在M点的速率比在Q点的大
B.三点中,α粒子在N点的电势能最大
C.在重核产生的电场中,M点的电势比Q点的低
D.α粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为负功

◎ 答案

B

◎ 解析


解法一(从等势线分布入手):重核带正电荷,在其周围形成的电场中,离重核越近电势越高,所以φN>φM>φQ,选项C错误;电势越高,正电荷的电势能越大,所以带正电的α粒子在三点处的电势能大小关系是ENEMEQ,即N点的电势能最大,Q点的电势能最小,B正确;α粒子仅受电场力的作用,其电势能和动能相互转化,但电势能和动能之和保持不变,根据ENEMEQ可知,EkNEkMEkQ,α粒子在M点的动能比在Q点的小,所以α粒子在M点的速率比在Q点的小,选项A错误;由EMEQ可知,α粒子从M点运动到Q点,电势能减小,电场力对它做的总功肯定为正功(电场力做正功,电势能减小,动能增大),选项D错误。
解法二(从电场力做功入手) α粒子受到的电场力始终是斥力,在α粒子从M点运动到N点的过程中,电场力做负功,再从N点运动到Q点时,电场力做正功,已知Q点比M点离核更远可知,正功大于负功,所以整个过程,电场力对它做的总功为正功,D错误;已知从M运动到N,电场力做的总功为正功,可知α粒子的动能变大,速度变大,所以α粒子在M点的速率比在Q点的小,A错误;距离带正电荷的重核越近,电势越高,α粒子的电势能越大,结合三点的位置关系可知,电势关系φN>φM>φQ,电势能关系ENEMEQ,B正确,C错误。
考点定位:点电荷周围的场强、等势线分布,电势和电势能的关系,电场力做功与电势能和动能之间转化的关系等。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则()A.α粒子在M点的速率比在Q点的大…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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