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4.某区域的电场分布如图所示,中间一根电场线是直线,一带正电的粒子(不计重力)从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点.取O点为坐标原点,沿直线向右为x轴正方向,粒子由O点向A运动的过程中,下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t变化、粒子的动能Ek和运动径迹上电势φ随位移x变化图线可能正确的是(  )
A.B.C.D.

分析 根据电场线的分布,可确定电场强度的方向与大小,根据电荷在电场中受到的电场力可知加速度大小的变化.由电场线的来确定电势的变化,再由电荷的电性与电势高低来确定电势能的变化.

解答 解:A、由图可知,从O到A点,电场线由疏到密,再由密到疏,电场强度先增大后减小,方向不变,因此电荷受到的电场力先增大后减小,则加速度先增大后减小,故A错误,B正确;
C、沿着电场线方向电势降低,而电势与位移的图象的斜率表示电场强度,由题图可知,电势的降低先快后慢.故C错误;
D、Ek与x的图象斜率与a有关,而a与电场强度E有关,即为Ek=$\frac{1}{2}$•2a•x,因电场强度先增大后减小,则斜率也先增大后减小,故D正确;
故选:BD.

点评 考查电场线的分布体现电场强度的大小与方向,并根据电场线来确定加速度,速度,电势及电势能如何变化.注意图象含义的应用.

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A.板间场强大小为$\frac{2mg}{q}$
B.板间场强大小为$\frac{mg}{q}$
C.小球在板间的运动时间和它从板的右端运动到荧光屏的时间相等
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