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真空中有一靜電場,一質量為-q的粒子自原點O沿x軸正方向運動,粒子的電勢能EP隨x的變化關系圖象如圖所示.已知粒子到達2x處時速度為零,若粒子僅受電場力作用,則( )

A.粒子在原點O一定有初速度
B.粒子運動的加速度先減小后增大
C.2x處電勢比原點低
D.粒子的電勢能和動能之和為2EPO
【答案】分析:電場力做的功等于電勢能的減小量,粒子僅受電場力作用,故電勢能和動能之和守恒;粒子到達2x處時速度為零,動能最小,故在O點動能最大.
解答:解:A、電場力做的功等于電勢能的減小量,粒子僅受電場力作用,故電勢能和動能之和守恒;粒子到達2x處時速度為零,動能最小,故在O點動能最大,即粒子在原點O一定有初速度,故A正確;
B、粒子電勢能的減小量等于電場力做的功,由于電勢能與位移是線性關系,故電場力恒定,是勻強電場,故加速度不變,故B錯誤;
C、根據電勢定義公式φ=,得到O點電勢φ=,2x處電勢為;故2x處電勢比原點低,故C正確;
D、電場力做的功等于電勢能的減小量,粒子僅受電場力作用,故電勢能和動能之和守恒;在2x處,動能為零,故粒子的電勢能和動能之和為EPO,故D錯誤.
故選AC.
點評:本題關鍵明確電場力做的功等于電勢能的減小量,結合題意得到電勢能和動能之和守恒,最后結合電勢的定義式列式分析求解.
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