Question

【題目】一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能EP隨位移x變化的關系如圖所示，其中0～x2段是對稱的曲線，x2～x3是直線段，則下列判斷正確的是

A. x1處電場強度最大

B. x2～x3段是勻強電場

C. x1、x2、x3處電勢φ1、φ2、φ3的關系為φ1＞φ2＞φ3

D. 粒子在0～x2段做勻變速運動，x2～x3段做勻速直線運動

Answer 1

【答案】BC

【解析】A項：根據電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，場強與電勢的關系： ，得，由數學知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于，x1處切線斜率為零，則x1處電場強度為零，故A錯誤；

B、D項：由圖看出在0～x1段圖象切線的斜率不斷減小，由上式知場強減小，粒子所受的電場力減小，加速度減小，做非勻變速運動．x1～x2段圖象切線的斜率不斷增大，場強增大，粒子所受的電場力增大，做非勻變速運動．x2～x3段斜率不變，場強不變，即電場強度大小和方向均不變，是勻強電場，粒子所受的電場力不變，做勻變速直線運動，故B正確，D錯誤；

C項：根據電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，粒子帶負電，q＜0，則知：電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有：φ1＞φ2＞φ3．故C正確。

點晴：解決本題的關鍵要分析圖象斜率的物理意義，判斷電勢和場強的變化，再根據力學基本規律：牛頓第二定律進行分析電荷的運動情況。