Question

【題目】某區域的電場線分布如圖所示，其中間一根電場線是直線，一帶正電的粒子從直線上的O點由靜止開始在電場力作用下運動到A點，取O點為坐標原點，沿直線向右為x軸正方向，粒子的重力忽略不計，在O到A運動過程中，下列關于粒子運動速度v和加速度a隨時間t的變化，運動徑跡上電勢和粒子的動能Ek隨位移x的變化圖線中可能正確的是( )

A.

B.

C.

D.

Answer 1

【答案】D

【解析】

AB．由圖可知，從O到A點，電場線由疏到密，電場強度先減小后增大，方向不變，因此電荷受到的電場力先減小后增大，則加速度先減小后增大，但沒有減為零；而速度圖象的斜率先減小后增大，不是一直減小，故A錯誤，B正確；

C．沿著電場線方向電勢降低，電勢與位移的圖象的斜率表示電場強度，結合前面的分析可知，電場強度先減小后增大，所以圖象的斜率先減小后增大，故C錯誤；

D．根據能量守恒關系，則

△EK=-△EP

而

△EP=-qU

且

U=E△x

由此可知

因此粒子的動能Ek和運動徑跡上電勢φ隨位移x的變化圖線斜率先減小后增大，故D正確。