Question

【題目】空間存在一電場，一帶負(fù)電的粒子僅在電場力作用下從x1處沿x軸負(fù)方向運動，初速度大小為v0,其電勢能Ep隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖所示，圖線關(guān)于縱軸左右對稱，以無窮遠(yuǎn)處為零電勢能點，粒子在原點O處電勢能為E0，在x1處電勢能為E1，則下列說法中正確的是

A. 從x1到O之間，該電場的場強先減小后增大

B. 由x1運動到O過程加速度一直減小

C. 粒子經(jīng)過x1、-x1處速度相同

D. 粒子能夠一直沿x軸負(fù)方向運動，一定有

Answer 1

【答案】CD

【解析】根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強與電勢的關(guān)系：，得：．Ep-x圖象切線的斜率等于，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，坐標(biāo)原點O處切線斜率為零，則坐標(biāo)原點O處電場強度為零，從x1到O之間，斜率先增加后減小，則該電場的場強先增加后減小，故A錯誤．由x1運動到O過程，場強先增大后減小，由F=qE知，粒子所受的電場力先增大后減小，根據(jù)牛頓第二定律得知，加速度先增大后減小，故B錯誤．由圖看出，x1、-x1兩處的電勢能相等，根據(jù)能量守恒定律得知，粒子經(jīng)過x1、-x1處速度相同，故C正確．根據(jù)公式Ep=qφ，可知，該粒子帶負(fù)電，從x1處到-x1處，電勢先降低后升高，電場方向先沿x軸負(fù)方向后沿x軸正方向，電場力先沿x軸正方向后沿x軸負(fù)方向，粒子只要能通過原點O，就能一直沿x軸運動，設(shè)粒子恰好能到達原點O時的速度為v，則根據(jù)能量守恒定律得：mv2=E0-E1，，當(dāng)v0＞v時，即v0＞粒子能夠一直沿x軸負(fù)方向運動，故D正確．故選CD.