Question

【題目】某靜電場(chǎng)的方向平行于x軸，其電勢(shì)φ隨x的分布如圖所示。一質(zhì)量m=2.0×10－14kg，電荷量q=－2.0×10－11C的帶電粒子從(2，0)點(diǎn)由靜止開始，僅在電場(chǎng)力作用下在x軸上運(yùn)動(dòng)。則

A. 沿x軸方向，從－1cm到2cm電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小

B. x軸原點(diǎn)左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E1和右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小之比

C. 該粒子在x軸上做周期性運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)的周期T=3.0×10－4s

D. 該粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大速度的大小為200m/s

Answer 1

【答案】BD

【解析】

根據(jù)U=Ed結(jié)合φ-x圖像可求解兩邊場(chǎng)強(qiáng)的大小；該粒子將在-1cm到0之間電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加；該粒子將在0-2cm間克服電場(chǎng)力做功，動(dòng)能減少，所以該粒子將在-1cm到2cm間作周期性運(yùn)動(dòng)；根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)公式可求解最大速度和周期.

根據(jù)U=Ed結(jié)合圖像可知：左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度：；右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度：；所以x軸左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度和右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小之比，沿x軸方向，從－1cm到2cm電場(chǎng)強(qiáng)度在O點(diǎn)兩側(cè)都是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤，B正確；該粒子將在-1cm到0之間電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加；該粒子將在0-2cm間克服電場(chǎng)力做功，動(dòng)能減少，所以該粒子將在-1cm到2cm間作周期性運(yùn)動(dòng)，在-1cm-0之間的加速度，到達(dá)O點(diǎn)的速度最大，大小為，用時(shí)間；同理從O點(diǎn)到2cm位置的時(shí)間，則振動(dòng)的周期為，故C錯(cuò)誤；D正確；故選BD。