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E隨位移x變化的關系如圖所示，其中O～x2段是對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是(　　)

A. 從x1到x3帶電粒子的加速度一直增大

B. 從x1到x3帶電粒子的速度一直增大

C. 粒子在O～x2段做勻變速運動，x2～x3段做勻速直線運動

D. x1、x2、x3處電勢φ1、φ2、φ3的關系為φ1>φ2>φ3

Answer 1

【答案】D

【解析】根據(jù)電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，場強與電勢的關系： ，得： ，由數(shù)學知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于 ，在x2到x3階段斜率不變，故加速度不變，故A錯誤．從x1到x3帶電粒子的過程中，電勢能增加，故電場力做負功，速度一直減小，故B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C錯誤；根據(jù)電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，因粒子帶負電，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D正確；故選D.