Question

10．一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能E_P隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x₂段是對(duì)稱的曲線，x₂～x₃段是直線，則下列說法正確的是（　　）

• A． 該電場(chǎng)是由正點(diǎn)電荷形成的
• B． x=0與x=x₂處物體的加速度大小相等
• C． 在0-x₃范圍內(nèi)．x=x₁處的水平電場(chǎng)強(qiáng)度最小且為零
• D． x=0處電勢(shì)比x=x₃處更小

Answer 1

分析 根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：E_p=qφ，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系：E=$\frac{△φ}{△x}$，結(jié)合分析圖象斜率與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，即可求得x₁處的電場(chǎng)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(shì)的高低．由牛頓第二定律判斷加速度的變化，即可分析粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．根據(jù)斜率讀出場(chǎng)強(qiáng)的變化，由F=qE，分析電場(chǎng)力的變化，再分析場(chǎng)強(qiáng)的變化．

解答 解：A、根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：E_p=qφ，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系：E=$\frac{△φ}{△x}$，得：E=$\frac{1}{q}$•$\frac{△{E}_{p}}{△x}$，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知E_p-x圖象切線的斜率等于$\frac{△{E}_{p}}{△x}$，x₂～x₃段是直線，場(chǎng)強(qiáng)不變，所以該電場(chǎng)不可能是由正點(diǎn)電荷形成的．故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)對(duì)稱性可知，x=0與x=x₂處場(chǎng)強(qiáng)大小相等，物體所受的電場(chǎng)力大小相等，則加速度大小相等，故B正確．
C、x₁處切線斜率為零，則x₁處電場(chǎng)強(qiáng)度最小，且為零，故C正確．
D、根據(jù)E_p=qφ，知負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，則x=0處電勢(shì)比x=x₃處更高．故D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要分析圖象斜率的物理意義，判斷電勢(shì)和場(chǎng)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)行分析電荷的加速度情況．