Question

【題目】一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能Ep隨位移x變化的關系如圖所示，其中0﹣x2段是關于直線x=x1對稱的曲線，x2﹣x3段是直線，則下列說法正確的是（ ）

A. x1處電場強度最小，但不為零

B. x2～x3段電場強度大小方向均不變，為一定值

C. 粒子在0～x2段做勻變速運動，x2～x3段做勻速直線運動

D. 在0、x1、x2、x3處電勢φ0、φ1、φ2、φ3的關系為φ3＞φ2=φ0＞φ1

Answer 1

【答案】B

【解析】

根據電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，場強與電勢的關系：E=，結合分析圖象斜率與場強的關系，即可求得x1處的電場強度；根據能量守恒判斷速度的變化；由Ep=qφ，分析電勢的高低．由牛頓第二定律判斷加速度的變化，即可分析粒子的運動性質．根據斜率讀出場強的變化，由F=qE，分析電場力的變化，從而明確其運動過程的變化．

根據電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，場強與電勢的關系：E=，得：E=，由數學知識可知Ep﹣x圖象切線的斜率等于，x1處切線斜率為零，則x1處電場強度為零，故A錯誤；由圖看出在0～x1段圖象切線的斜率不斷減小，由上式知場強減小，粒子所受的電場力減小，加速度減小，做非勻變速運動；x1～x2段圖象切線的斜率不斷增大，場強增大，粒子所受的電場力增大，做非勻變速運動；x2～x3段斜率不變，場強不變，即電場強度大小和方向均不變，是勻強電場，粒子所受的電場力不變，做勻變速直線運動；故B正確，C錯誤；0與x2處電勢能相等，根據Ep=qφ可知0與x2處電勢φ0、φ2的關系為φ0=φ2，x1處電勢能最小，因放置的負電荷，故電勢最高，同理可知，x3處電勢最小，即φ1＞φ2=φ0＞φ3，故D錯誤．故選B．