Question

10．一带负电的粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能E_P与位移x的关系如图所示，则下列说法错误的是（　　）

• A． 沿x轴正方向，电势升高
• B． 沿x轴的正方向，电场强度变小
• C． 沿x轴的正方向，动能的变化率$\frac{△{E}_{k}}{△x}$变大
• D． 沿x轴的正方向，动能变大

Answer 1

分析 粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动，分析电场力的方向，判断出电场线方向，即可判断电势的变化情况；根据功能关系得到E_p-x图象的斜率的含义，得出电场力的变化情况，从而判断电场强度的变化情况，由能量守恒定律分析动能的变化率$\frac{△{E}_{k}}{△x}$的变化情况．

解答 解：A、负电的粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的加速直线运动，则知粒子所受的电场力方向沿x轴正方向，所以电场线方向沿x轴负方向，因此沿x轴正方向，电势升高，故A正确．
B、粒子仅受电场力作用，电场力做功等于电势能的减小量，故：F•△x=△E_p，得 F=$\frac{△{E}_{p}}{△x}$，即E_p-x图象上某点切线的斜率大小表示电场力的大小，由于电场力逐渐减小，所以电场强度变小，故B正确．
C、根据能量守恒定律得：动能的增加量等于电势能的减小量，它们的大小关系为△E_p=△E_k，则$\frac{△{E}_{k}}{△x}$=$\frac{△{E}_{p}}{△x}$=F，变小，故C错误．
D、粒子做加速运动，动能增大，故D正确；
本题选错误的，故选：C

点评 本题切入点在于根据E_p-x图象得到电场力的变化规律，突破口在于根据牛顿第二定律得到加速度的变化规律，然后结合能量守恒定律分析．