Question

3．如图甲所示，M、N是一条电场线上的两点，在M点由静止释放一个带负电的点电荷，该点电荷仅受电场力的作用，沿着电场线从M点运动到N点，其速度随时间变化的规律如图乙所示．以下判断正确的是（　　）

• A． 点电荷从M点到N点的过程中电势能逐渐增大
• B． M点的电势高于N点的电势
• C． 该电场线可能是某正点电荷电场中的一条
• D． 点电荷在M点所受的电场力大于其在N点所受的电场力

Answer 1

分析 根据带电粒子的速度-时间图象可知，该带电粒子做初速度为零的变加速直线运动，加速度逐渐减小，由此可以判断出电场的方向和电场强度大小、电势高低的变化情况；
根据电场力做功分析电势能的变化．

解答 解：A、由图知，电荷的动能增加，根据能量守恒可知，其电势能必定减小．故A错误；
B、由于该电荷由静止开始运动的，仅受电场力作用从M运动到N，该电荷带负电，因此电场线方向由N指向M，沿电场线电势降低，即有φ_N＞φ_M，故B错误；
C、由图可知：点电荷做初速度为零的变加速直线运动，加速度逐渐减小，说明该电荷所受的电场力逐渐减小，则电场强度是逐渐减小的，此电场一定是非匀强电场；又因为电场线方向向左，从M运动到N，电场强度是逐渐减小的，所以电场线是某负点电荷电场中的一条，故C错误；
D、v-t图象的斜率表示加速度，可见该电荷的加速度不断减小，电场力不断减小，该电荷在M点所受电场力大于在N点所受电场力，故D正确．
故选：D．

点评 本题结合运动图象考查了电场强度和电势的变化情况，考查角度新颖，要注意结合图象的含义以及电场线和电场强度与电势的关系求解．