Question

6．空間存在平行于x軸方向的靜電場(chǎng)，其電勢(shì)φ隨x的分布如圖所示．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開(kāi)始，僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 該粒子帶正電荷
• B． 空間存在的靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E是沿X軸正方向均勻減小的
• C． 該粒子從原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到X₀ 過(guò)程中電勢(shì)能是減小的
• D． 該粒子運(yùn)動(dòng)在X₀點(diǎn)的速度是$\sqrt{\frac{q{φ}_{0}}{2m}}$

Answer 1

分析 根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)方向結(jié)合圖象判斷粒子電性；根據(jù)圖象的斜率判斷電場(chǎng)的性質(zhì)；根據(jù)電場(chǎng)力做功情況判斷電勢(shì)能的變化；根據(jù)動(dòng)能定理計(jì)算該粒子運(yùn)動(dòng)在X₀點(diǎn)的速度．

解答 解：A、沿正方向電勢(shì)減小，所以電場(chǎng)線方向沿+x方向；電荷量為q的帶電的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開(kāi)始，僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)．所以電荷受到的電場(chǎng)力方向沿+x方向，所以電荷帶正電，故A正確；
B、圖象的斜率$\frac{△φ}{△x}$=$\frac{U}toc0t72$=E表示電場(chǎng)強(qiáng)度，斜率不變，所以電場(chǎng)強(qiáng)度不變，所以空間存在的靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E是沿X軸正方向是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；
C、粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開(kāi)始，僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)．電場(chǎng)力做正功，該粒子從原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到X₀ 過(guò)程中電勢(shì)能是減小的，故C正確；
D、根據(jù)動(dòng)能定理可得qφ₀-0=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，所以該粒子運(yùn)動(dòng)在X₀點(diǎn)的速度是$\sqrt{\frac{2q{φ}_{0}}{m}}$，故D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 有關(guān)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，可以從兩條線索展開(kāi)：其一，力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系．根據(jù)帶電粒子受力情況，用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度和位移等；其二，功和能的關(guān)系．根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功，引起帶電粒子的能量發(fā)生變化，利用動(dòng)能定理進(jìn)行解答．