一帶正電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動,其電勢能EP隨位置x變化的關係如圖所示,其中0~x2段是關於直線...
問題詳情:
一帶正電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動,其電勢能EP隨位置x變化的關係如圖所示,其中0~x2段是關於直線x=x1對稱的曲線,x2~x3段是直線,且x3﹣x2=x2﹣x1,則下列説法正確的是( )
A.0~x1段的電場強度逐漸增大
B.x1、x2、x3處電勢φ1、φ2、φ3的關係為φ1<φ2<φ3
C.粒子在x1﹣x2段做勻變速運動,x2﹣x3段做勻速運動
D.x1、x2兩點間的電勢差x2、x3兩點間的大
【回答】
考點:電勢差與電場強度的關係;電勢能.
專題:電場力與電勢的*質專題.
分析:根據電勢能與電勢的關係:Ep=qφ,場強與電勢的關係:E=,結合分析圖象斜率與場強的關係,即可求得x1處的電場強度;根據能量守恆判斷速度的變化;由Ep=qφ,分析電勢的高低.由牛頓第二定律判斷加速度的變化,即可分析粒子的運動*質.根據斜率讀出場強的變化,由F=qE,分析電場力的變化.
解答: 解:A、根據電勢能與電勢的關係:Ep=qφ,場強與電勢的關係:E==,由數學知識可知Ep﹣x圖象切線的斜率反應電場強度的大小,0~x1段的斜率減小,電場強度逐漸減小,故A錯誤;
B、根據電勢能與電勢的關係:Ep=qφ,粒子帶正電,q>0,根據正電荷的電勢能越大,粒子所在處的電勢越高,可知φ1<φ2<φ3.故B正確.
C、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C錯誤.
D、根據W=﹣△Ep=qU知x1、x2兩點間的電勢差x2、x3兩點間的小,故D錯誤
故選:B
點評: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.
知識點:電勢差與電場強度的關係
題型:選擇題