Question

【題目】有一電場強(qiáng)度方向沿x軸方向的電場，其電勢(shì)隨x的分布如圖所示．一質(zhì)量為m、帶電量為﹣q的粒子只在電場力的作用下，以初速度V0從x=0處的O點(diǎn)進(jìn)入電場并沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，則下關(guān)于該粒子運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是（ ）

A.粒子從x=0處運(yùn)動(dòng)到x=x1處的過程中動(dòng)能逐漸增大
B.粒子從x=x1處運(yùn)動(dòng)到x=x3處的過程中電勢(shì)能逐漸減小
C.欲使粒子能夠到達(dá)x=x4處，則粒子從x=0處出發(fā)時(shí)的最小速度應(yīng)為2
D.若v0=2 ，則粒子在運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度為

Answer 1

【答案】B,D
【解析】解：A、粒子從O運(yùn)動(dòng)到x1的過程中，電勢(shì)降低，場強(qiáng)方向沿x軸正方向，粒子所受的電場力方向沿x軸負(fù)方向，粒子做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能逐漸減小，故A錯(cuò)誤．
B、粒子從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過程中，電勢(shì)不斷升高，根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)小，可知，粒子的電勢(shì)能不斷增大，故B正確．
C、根據(jù)電場力和運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知：粒子如能運(yùn)動(dòng)到x1處，就能到達(dá)x4處，當(dāng)粒子恰好運(yùn)動(dòng)到x1處時(shí)，由動(dòng)能定理得：
﹣q（φ0﹣0）=0﹣ mv02 ，
解得：v0= ，則要使粒子能運(yùn)動(dòng)到x4處，粒子的初速度v0至少為 ．故C錯(cuò)誤．
D、若v0=2 ，粒子運(yùn)動(dòng)到x1處電勢(shì)能最大，動(dòng)能最小，由動(dòng)能定理得：
q[（﹣φ0）﹣0]= m ﹣ mv02 ，
解得最小速度為：vmin= ，故D正確．
故選：BD
根據(jù)順著電場線方向電勢(shì)降低，判斷場強(qiáng)的方向，根據(jù)電場力方向分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況，即可判斷動(dòng)能的變化．根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)小，判斷電勢(shì)能的變化．粒子如能運(yùn)動(dòng)到x1處，就能到達(dá)x4處，根據(jù)動(dòng)能定理研究0﹣x1過程，求解最小速度．粒子運(yùn)動(dòng)到x1處電勢(shì)能最大，動(dòng)能最小，由動(dòng)能定理求解最小速度．