Question

有一個(gè)帶正電的金屬球殼（厚度不計(jì)），其截面圖如圖a所示，O為球心，球殼P處開有半徑遠(yuǎn)小于球半徑的小孔。以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，過(guò)P點(diǎn)建立x坐標(biāo)軸，A點(diǎn)是坐標(biāo)軸上的一點(diǎn)，x軸上各點(diǎn)電勢(shì)如圖b所示。電子從O點(diǎn)以v₀的初速度沿x軸方向射出，依次通過(guò)P、A兩點(diǎn)。則下列關(guān)于電子的描述正確的是   

A在OP間電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B．在PA間電子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C．在OP間運(yùn)動(dòng)時(shí)電子的電勢(shì)能均勻增加
D．在PA間運(yùn)動(dòng)時(shí)電子的電勢(shì)能增加

Answer 1

D

試題分析：根據(jù)圖b可知，從O點(diǎn)到P點(diǎn)，電勢(shì)不變，為等勢(shì)面，即沿等勢(shì)面移動(dòng)電子，電場(chǎng)力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理，電子動(dòng)能不變，即速度不變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力不做功，電勢(shì)能不變，選項(xiàng)AC錯(cuò)。電子在PA間運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)逐漸降低，電場(chǎng)力對(duì)電子做負(fù)功，電勢(shì)能增加，選項(xiàng)D對(duì)。而增加的電勢(shì)能等于克服電場(chǎng)力做功即，而正是圖b中圖像的斜率，PA斜率逐漸變小，所以與不成正比，不是均勻增大選項(xiàng)C錯(cuò)。