Question

20．一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運(yùn)動，其電勢能E_P隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x₂段是對稱的曲線，x₂～x₃段是直線，則下列說法不正確的是
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• A． x₁處電場強(qiáng)度為零
• B． x₁、x₂、x₃處電勢φ₁、φ₂、φ₃的關(guān)系為φ₁＞φ₂＞φ₃
• C． 粒子在x₂～x₃段速度v隨x均勻減小
• D． x₂～x₃段是勻強(qiáng)電場

Answer 1

分析 根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：E_p=qφ，場強(qiáng)與電勢的關(guān)系：E=$\frac{△φ}{△x}$，結(jié)合分析圖象斜率與場強(qiáng)的關(guān)系，即可求得x₁處的電場強(qiáng)度；根據(jù)能量守恒判斷速度的變化；由E_p=qφ，分析電勢的高低．根據(jù)斜率讀出場強(qiáng)的變化，判斷該電場是否是勻強(qiáng)電場．

解答 解：A、根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系有：E_p=qφ，場強(qiáng)與電勢的關(guān)系：E=$\frac{△φ}{△x}$，聯(lián)立得：E=$\frac{1}{q}$•$\frac{△{E}_{p}}{△x}$，由數(shù)學(xué)知識可知E_p-x圖象切線的斜率等于$\frac{△{E}_{p}}{△x}$，x₁處切線斜率為零，則知x₁處電場強(qiáng)度為零，故A正確．
B、根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：E_p=qφ，粒子帶負(fù)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B正確
C、在x₂～x₃段，粒子的電勢能不斷增大，由能量守恒知，其速度不斷減�。�由圖看出，x₂～x₃段斜率不變，場強(qiáng)不變，粒子所受的電場力不變，所以此段粒子的速度均勻增大．故C不正確．
D、x₂～x₃段斜率不變，即$\frac{△{E}_{p}}{△x}$不變，由E=$\frac{1}{q}$•$\frac{△{E}_{p}}{△x}$，電場強(qiáng)度不變，則該段是勻強(qiáng)電場，故D正確．
本題選不正確的，故選：C

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵要分析圖象斜率的物理意義，判斷電勢和場強(qiáng)的變化，再根據(jù)力學(xué)基本規(guī)律：牛頓第二定律進(jìn)行分析電荷的運(yùn)動情況．