Question

一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x₂段是对称的曲线，x₂～x₃是直线段，则下列叙述不正确的是(     )

  A．x₁处电场强度为零

  B．x₂～x₃段是匀强电场

  C．x₁、x₂、x₃处电势φ₁、φ₂、φ₃的关系为φ₁＞φ₂＞φ₃

  D．粒子在0～x₂段做匀变速运动，x₂～x₃段做匀速直线运动

Answer 1

考点：电势；电场强度．

专题：电场力与电势的性质专题．

分析：根据电势能与电势的关系：E_p=qφ，场强与电势的关系：E=，结合分析图象斜率与场强的关系，即可求得x₁处的电场强度；根据能量守恒判断速度的变化；由E_p=qφ，分析电势的高低．由牛顿第二定律判断加速度的变化，即可分析粒子的运动性质．根据斜率读出场强的变化，由F=qE，分析电场力的变化

解答：  解：A、根据电势能与电势的关系：E_p=qφ，场强与电势的关系：E=，得：E=，由数学知识可知E_p﹣x图象切线的斜率等于，x₁处切线斜率为零，则x₁处电场强度为零，故A正确

B、由图看出在0～x₁段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动．x₁～x₂段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动．x₂～x₃段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故B正确，D不正确；

C、根据电势能与电势的关系：E_p=qφ，粒子带负电，q＜0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：φ₁＞φ₂＞φ₃．故C正确

本题因选不正确的，故选：D

点评：解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况