Question

【題目】(長壽)一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中Ox2段是對(duì)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(yùn)動(dòng)，x2x3段做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. x1、x2、x3處的電勢(shì)的關(guān)系為

C. x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零

D. x2x3段是勻強(qiáng)電場(chǎng)

Answer 1

【答案】BCD

【解析】A、D項(xiàng)：由圖看出在0～x1段圖象切線的斜率不斷減小，由上式知場(chǎng)強(qiáng)減小，粒子所受的電場(chǎng)力減小，加速度減小，做非勻變速運(yùn)動(dòng)．x1～x2段圖象切線的斜率不斷增大，場(chǎng)強(qiáng)增大，粒子所受的電場(chǎng)力增大，做非勻變速運(yùn)動(dòng)．x2～x3段斜率不變，場(chǎng)強(qiáng)不變，即電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均不變，是勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子所受的電場(chǎng)力不變，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故A誤，D正確；

B項(xiàng)：根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：Ep=qφ，粒子帶負(fù)電，q＜0，則知：電勢(shì)能越大，粒子所在處的電勢(shì)越低，所以有：φ1＞φ2＞φ3．故B正確；

C項(xiàng)：根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：Ep=qφ，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系：，得由數(shù)學(xué)知識(shí)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(chǎng)強(qiáng)度為零，故C正確。

點(diǎn)晴：根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：Ep=qφ，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系：，結(jié)合分析圖象斜率與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，即可求得x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度；根據(jù)能量守恒判斷速度的變化；由Ep=qφ，分析電勢(shì)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(yùn)動(dòng)性質(zhì)．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。