Question

真空中有一静电场，一质量为-q的粒子自原点O沿x轴正方向运动，粒子的电势能EP随x的变化关系图象如图所示．已知粒子到达2x₀处时速度为零，若粒子仅受电场力作用，则（　　）

• A．粒子在原点O一定有初速度
• B．粒子运动的加速度先减小后增大
• C．2x₀处电势比原点低

  2EPO

  q

• D．粒子的电势能和动能之和为2E_PO

Answer 1

分析：电场力做的功等于电势能的减小量，粒子仅受电场力作用，故电势能和动能之和守恒；粒子到达2x₀处时速度为零，动能最小，故在O点动能最大．

解答：解：A、电场力做的功等于电势能的减小量，粒子仅受电场力作用，故电势能和动能之和守恒；粒子到达2x₀处时速度为零，动能最小，故在O点动能最大，即粒子在原点O一定有初速度，故A正确；
B、粒子电势能的减小量等于电场力做的功，由于电势能与位移是线性关系，故电场力恒定，是匀强电场，故加速度不变，故B错误；
C、根据电势定义公式φ=

Ep

q

，得到O点电势φ₀=

-Ep0

-q

=

Ep0

q

，2x₀处电势为φ2x0=

Ep0

-q

=-

Ep0

q

；故2x₀处电势比原点低

2EPO

q

，故C正确；
D、电场力做的功等于电势能的减小量，粒子仅受电场力作用，故电势能和动能之和守恒；在2x₀处，动能为零，故粒子的电势能和动能之和为E_PO，故D错误．
故选AC．

点评：本题关键明确电场力做的功等于电势能的减小量，结合题意得到电势能和动能之和守恒，最后结合电势的定义式列式分析求解．