Question

【題目】一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0﹣x2段是關(guān)于直線(xiàn)x=x1對(duì)稱(chēng)的曲線(xiàn)，x2﹣x3段是直線(xiàn)，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.x1處電場(chǎng)強(qiáng)度最小，但不為零
B.x2～x3段電場(chǎng)強(qiáng)度大小方向均不變，為一定值
C.粒子在0～x2段做勻變速運(yùn)動(dòng)，x2～x3段做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
D.在0、x1、x2、x3處電勢(shì)φ0、φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ3＞φ2=φ0＞φ1

Answer 1

【答案】B
【解析】解：A、根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：Ep=qφ，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系：E= ，得：E= ，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知Ep﹣x圖象切線(xiàn)的斜率等于 ，x1處切線(xiàn)斜率為零，則x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故A錯(cuò)誤；

B、C、由圖看出在0～x1段圖象切線(xiàn)的斜率不斷減小，由上式知場(chǎng)強(qiáng)減小，粒子所受的電場(chǎng)力減小，加速度減小，做非勻變速運(yùn)動(dòng)；x1～x2段圖象切線(xiàn)的斜率不斷增大，場(chǎng)強(qiáng)增大，粒子所受的電場(chǎng)力增大，做非勻變速運(yùn)動(dòng)；x2～x3段斜率不變，場(chǎng)強(qiáng)不變，即電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均不變，是勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子所受的電場(chǎng)力不變，做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；故B正確，C錯(cuò)誤；

D、0與x2處電勢(shì)能相等，根據(jù)Ep=qφ可知0與x2處電勢(shì)φ0、φ2的關(guān)系為φ0=φ2，x1處電勢(shì)能最小，因放置的負(fù)電荷，故電勢(shì)最高，同理可知，x3處電勢(shì)最小，即φ1＞φ2=φ0＞φ3，故D錯(cuò)誤．

故選：B．

根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：Ep=qφ，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系：E= ，結(jié)合分析圖象斜率與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，即可求得x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度；根據(jù)能量守恒判斷速度的變化；由Ep=qφ，分析電勢(shì)的高低．由牛頓第二定律判斷加速度的變化，即可分析粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．根據(jù)斜率讀出場(chǎng)強(qiáng)的變化，由F=qE，分析電場(chǎng)力的變化，從而明確其運(yùn)動(dòng)過(guò)程的變化．