Question

9．圖中的圖線為電子在某靜電場中僅在電場力作用下的電勢能隨其位移的變化規(guī)律，其中0-2x₀的圖線為關(guān)于x=x₀處的虛線對稱的拋物線，2x₀-3x₀段的圖線為傾斜的直線，其中φ₁、φ₂、φ₃分別表示x₀、2x₀、3x₀點的電勢，則下列選項正確的是（　�。�

• A． 0-x₀電子所受的電場力逐漸增大
• B． 電子在x₀-2x₀的運動過程中加速度大小不變，在2x₀-3x₀的過程中加速度為零
• C． φ₃＜φ₂＜φ₁
• D． 電子在x₀-3x₀的運動過程一直做減速運動

Answer 1

分析 根據(jù)圖象斜率分析電場力的情況和加速度的大小變化情況；根據(jù)電勢的計算公式φ=$\frac{{E}_{P}}{q}$分析電勢高低；根據(jù)電勢能和動能之和不變分析動能變化，確定運動情況．

解答 解：A、根據(jù)△E_P=eE•△x可知，圖象的斜率k=$\frac{△{E}_{P}}{△x}$=eE，由于電子的電荷量不變，所以圖象的斜率越大則電場力eE越大；所以0-x₀電子所受的電場力逐漸減小，故A錯誤；
B、電子在x₀-2x₀的運動過程中電場力逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度增大，在2x₀-3x₀的過程中加速度不為零，且加速度恒定，故B錯誤；
C、根據(jù)電勢的計算公式可得：φ=$\frac{{E}_{P}}{q}$，則各點的電勢為：φ=$\frac{{E}_{P}}{-e}$，即電子在電勢高的地方電勢能小，所以φ₃＜φ₂＜φ₁，故C正確；
D、電子在電場中僅在電場力作用，所以電勢能和動能之和不變，電勢能越大則動能越小，因此電子在x₀-3x₀的運動過程電勢能逐漸增大、動能逐漸減小，電子一直做減速運動，故D正確；
故選：CD．

點評 有關(guān)帶電粒子在勻強電場中的運動，可以從兩條線索展開：其一，力和運動的關(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)合運動學(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)電場力對帶電粒子做功，引起帶電粒子的能量發(fā)生變化，利用動能定理進行解答．