Question

15．空間存在一電場(chǎng)，一帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能E_p隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大
• B． 坐標(biāo)原點(diǎn)O處電勢(shì)高于x₁處電勢(shì)
• C． 粒子經(jīng)過(guò)-x₁、x₁處加速度方向相同
• D． 由-x₁運(yùn)動(dòng)到O過(guò)程加速度先增大后減小

Answer 1

分析 根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：E_p=qφ，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系：E=$\frac{△φ}{△x}$，結(jié)合分析圖象的斜率與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，即可求得原點(diǎn)O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大�。挥蓤D直接讀出電勢(shì)能的關(guān)系．
根據(jù)斜率讀出場(chǎng)強(qiáng)的變化，由F=qE，分析電場(chǎng)力的變化，由牛頓第二定律判斷加速度的變化．

解答 解：A、根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：E_p=qφ，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系：E=$\frac{△φ}{△x}$，可得：E=$\frac{1}{q}$•$\frac{△{E}_{p}}{△x}$．E_p-x圖象切線的斜率等于$\frac{△{E}_{p}}{△x}$，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，坐標(biāo)原點(diǎn)O處切線斜率為零，則坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故A錯(cuò)誤．
B、由圖看出，負(fù)電荷在原點(diǎn)的電勢(shì)能大于x₁處的電勢(shì)能，由E_p=-qφ知，原點(diǎn)O處電勢(shì)低于x₁處電勢(shì)，故B錯(cuò)誤．
C、-x₁、x₁處圖象的斜率一正一負(fù)，說(shuō)明場(chǎng)強(qiáng)方向相反，則電場(chǎng)力方向相反，加速度相反，故C錯(cuò)誤．
D、由-x₁運(yùn)動(dòng)到O過(guò)程，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，圖線的斜率先減小后增大，說(shuō)明場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小，由F=qE知，粒子所受的電場(chǎng)力先增大后減小，根據(jù)牛頓第二定律得知，加速度先增大后減小，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要分析圖象斜率的物理意義，判斷電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)的變化，再根據(jù)牛頓第二定律行分析．