Question

（2008?海南）質(zhì)子和中于是由更基本的粒子即所謂“夸克”組成的．兩個(gè)強(qiáng)作用電荷相反（類似于正負(fù)電荷）的夸克在距離很近時(shí)幾乎沒有相互作用（稱為“漸近自由”）；在距離較遠(yuǎn)時(shí)，它們之間就會出現(xiàn)很強(qiáng)的引力（導(dǎo)致所謂“夸克禁閉”）．作為一個(gè)簡單的模型，設(shè)這樣的兩夸克之間的相互作用力F與它們之間的距離r的關(guān)系為：F=

0，0＜r＜r1 -F0，r1≤r≤r2 0，r＞r2

式中F₀為大于零的常量，負(fù)號表示引力．用U表示夸克間的勢能，令U₀=F₀（r₂-r₁），取無窮遠(yuǎn)為勢能零點(diǎn)．下列U-r圖示中正確的是（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：本題通過分析兩夸克之間的相互作用力F做功情況判斷勢能的變化情況，即可進(jìn)行選擇．無窮遠(yuǎn)處電勢為零，從無窮遠(yuǎn)開始到r=r₂位置，勢能恒定為零，在r=r₂到r=r₁過程中，兩夸克之間的相互作用力F為引力，恒定引力做正功，勢能逐漸均勻減小，r＜r₁之后勢能不變，恒定為-U₀．

解答：解：從無窮遠(yuǎn)處電勢為零開始到r=r₂位置，由F的表達(dá)式可知，兩夸克之間的相互作用力F=0，則知?jiǎng)菽芎愣�為零�?br />在r=r₂到r=r₁過程中，恒定引力做正功，勢能逐漸均勻減小，即勢能為負(fù)值且越來越小，此部分圖象為A、B選項(xiàng)中所示；
r＜r₁之后，F(xiàn)=0，勢能不變，恒定為-U₀，由引力做功等于勢能將少量，故U₀=F₀（r₂-r₁）．故B正確．
故選B

點(diǎn)評：本題是信息給予題，關(guān)鍵根據(jù)兩夸克之間的相互作用力F與它們之間的距離r的關(guān)系，分析F做功的正負(fù)，判斷勢能如何變化．