Question

【題目】沿某一電場(chǎng)方向建立軸，電場(chǎng)僅分布在dxd的區(qū)間內(nèi)，其電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖所示。規(guī)定沿x軸方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向，x=0處電勢(shì)為零。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶點(diǎn)粒子只在電場(chǎng)力作用下，沿x軸做周期性運(yùn)動(dòng)。以下說(shuō)法正確的是（　　）

A.粒子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

B.粒子在x=d處的電勢(shì)能為qE0d

C.動(dòng)能與電勢(shì)能之和的最大值是qE0d

D.一個(gè)周期內(nèi)，在x0區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2

Answer 1

【答案】D

【解析】

A.x0區(qū)域粒子受到恒定大小水平向左的電場(chǎng)力，不滿足簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力特點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；

B.粒子從x=0到x=d電壓變化

粒子從x=0到x=d的電場(chǎng)力做功

根據(jù)功能關(guān)系得粒子在x=d處的電勢(shì)能為，故B錯(cuò)誤；

C.設(shè)動(dòng)能與電勢(shì)能之和的最大值為P

最右位置有

最左位置有

粒子的運(yùn)動(dòng)區(qū)間為

電場(chǎng)僅分布在的區(qū)間內(nèi),解得，故C錯(cuò)誤；

D.在x0區(qū)域的運(yùn)動(dòng)由對(duì)稱的2段組成

解得，總時(shí)間為

故D正確。

故選D。