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E随位移x变化的关系如图所示，其中0～x₂段是对称的曲线，～段是直线，则下列说法正确的是

A．处电场强度为零

B．、、处电势、、的关系为＞＞

C．粒子在0～段做匀变速运动，～段做匀速直线运动；

D．～段是匀强电场。

Answer 1

知识点】电势；电场强度．I1 I2

【答案解析】ABD 解析： 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、根据电势能与电势的关系：E_p=qφ，因粒子带负电，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B正确．C、D、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C错误，D正确．故选：ABD

【思路点拨】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．本题以图象的形式考查静电场的场强、电势、电势能等相关知识；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．