Question

【題目】(長壽)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Ox2段是對稱的曲線，x2x3段是直線，則下列說法正確的是( )

A. 粒子在Ox2段做加速度越來越大的加速運動，x2x3段做勻速直線運動

B. x1、x2、x3處的電勢的關系為

C. x1處電場強度為零

D. x2x3段是勻強電場

Answer 1

【答案】BCD

【解析】A、D項：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A誤，D正確；

B項：根據電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，粒子帶負電，q＜0，則知：電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有：φ1＞φ2＞φ3．故B正確；

C項：根據電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，場強與電勢的關系：，得由數學知識可知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C正確。

點晴：根據電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，場強與電勢的關系：，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。