Question

11．如圖甲是某一點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線(xiàn)，A、B是電場(chǎng)線(xiàn)上的兩點(diǎn)，一質(zhì)量為m的負(fù)電荷-q僅在電場(chǎng)力作用下以初速度v₀沿電場(chǎng)線(xiàn)從A運(yùn)動(dòng)到B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度一時(shí)間圖線(xiàn)如圖乙所示．則以下說(shuō)法中正確的是（　　）

• A． A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
• B． B點(diǎn)的電勢(shì)低于A點(diǎn)的電勢(shì)
• C． AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差值為$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2q}$
• D． 負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能

Answer 1

分析 速度圖象的斜率等于物體的加速度，故A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)；負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)的方向相反，沿電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)降低．根據(jù)動(dòng)能定理求電勢(shì)差．

解答 解：A、速度圖象的斜率等于物體的加速度，由圖可知點(diǎn)電荷從A向B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，加速度越來(lái)越大，所受的電場(chǎng)力越來(lái)越大，由F=qE知A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，即E_A＜E_B．故A正確．
B、由于物體沿電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)中做減速運(yùn)動(dòng)，故點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力方向由B指向A，又由于負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)的方向相反，所以電場(chǎng)線(xiàn)的方向由A指向B；而沿電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)降低，所以A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高，φ_A＞φ_B．故B正確．
C、由動(dòng)能定理得：-qU_AB=0-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$，則U_AB=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2q}$．故C正確．
D、從圖象知道，速度減小，電荷動(dòng)能減小，由于僅在電場(chǎng)力作用，所以根據(jù)能量守恒知，電勢(shì)能增大，即E_pA＜E_pB，故D錯(cuò)誤．
故選：ABC．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要運(yùn)用力學(xué)基本知識(shí)分析帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，明確圖象的物理意義，根據(jù)斜率分析加速度，由速度分析動(dòng)能和電勢(shì)能的變化．