Question

5．電場強度方向與x軸平行的靜電場中，x軸上各點電勢φ隨x的分布如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶負電粒子（不計重力），以初速度v₀從O點（x=0）沿x軸正方向進入電場．下列敘述正確的是（　�。�

• A． 在O～x₁、x₃～x₄兩個區(qū)間的電場方向相同
• B． 粒子從O點運動到x₄點的過程中，在x₂點的速度最大
• C． 若v₀=2$\sqrt{\frac{q{φ}_{0}}{m}}$，則粒子在運動x₂的過程中的動能為2qφ₀
• D． 粒子從x₁點運動到x₃點的過程中，電勢能一直減小

Answer 1

分析 根據(jù)φ-x圖象的斜率表示電場強度確定電場線方向是否相同；根據(jù)電場線方向和粒子受力方向確定各段電場力做功情況與電勢能的變化情況；粒子從開始運動到x₂處時電場力做的功為零，根據(jù)動能計算公式求解動能大�。�

解答 解：A、根據(jù)電場強度與電勢差的關系可得E=$\frac{U}cbtamlx=\frac{△φ}{△x}$，所以φ-x圖象的斜率表示電場強度；所以在O～x₁、x₃～x₄兩個區(qū)間圖象斜率為正，所以電場方向相同，故A正確；
BD、粒子從O運動到x₁的過程中，電勢升高，電場力做正功，動能增加、電勢能減小；粒子從x₁運動到x₃的過程中，電場力做負功，動能減小、電勢能增大；粒子從x₃運動到x₄的過程中，電場力做正功，動能增大、電勢能減�。还试趚₁點速度最大．故BD錯誤；
C、若v₀=2$\sqrt{\frac{q{φ}_{0}}{m}}$，粒子從開始運動到x₂處時電場力做的功為零，由動能定理得該過程中動能變化為零，則在x2處的動能為E_k=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$=2qφ₀：故C正確；
故選：AC．

點評 本題主要是考查帶電粒子在電場中的運動，解答本題的關鍵是知道φ-x圖象的斜率表示電場強度，沿電場線方向電勢降低以及電場力做功與電勢能的變化關系．