Question

1．一帶正電的粒子僅在電場力作用下從A點(diǎn)經(jīng)B、C運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，其“速度-時(shí)間”圖象如圖所示，下列說法正確的是（　　）

• A． A處的電場強(qiáng)度大于C處的電場強(qiáng)度
• B． B、D兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢一定都為零
• C． 粒子在A處的電勢能大于在C處的電勢能
• D． A、C兩點(diǎn)的電勢差大于B、D兩點(diǎn)間的電勢差

Answer 1

分析 從圖象可以看出，粒子做的是非勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可得出受到的電場力不恒定，由帶正電的粒子僅在電場力作用，有圖線斜率代表加速度，有牛頓第二定律得知電場力的大小關(guān)系，從而得到電場強(qiáng)度的大小關(guān)系．
由運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能和電勢能之和不變，進(jìn)行分析可知，動(dòng)能減小時(shí)，電勢能一定增大，可判斷出粒子在AB兩點(diǎn)的電勢能大小，有電場力做功的公式可得AB兩點(diǎn)間的電勢差與CB兩點(diǎn)間的電勢差的大小關(guān)系．

解答 解：A、由運(yùn)動(dòng)的速度--時(shí)間圖象可看出，帶正電的粒子的加速度在A點(diǎn)時(shí)較大，根據(jù)牛頓第二定律得知在A點(diǎn)的電場力大，故A點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定大于C點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故A正確；
B、由B到D的過程中，速度越來越大，說明是電場力做正功，電勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，由功能關(guān)系可知，此過程中電勢能減少，正電荷在B點(diǎn)是電勢能大于在D時(shí)的電勢能，所以B、D兩點(diǎn)的電勢不可能都為零．故B錯(cuò)誤．
C、由圖可知．粒子在A點(diǎn)的速度大，所以在A點(diǎn)的動(dòng)能大；只有電場力做功，粒子的動(dòng)能與電勢能的總量不變，所以粒子在A點(diǎn)的電勢能小于C點(diǎn)的電勢能，故C錯(cuò)誤；
D、A、D兩點(diǎn)的速度相等，故粒子的動(dòng)能相同，因此從A到B和從B到D電場力做功的絕對值相同，BD兩點(diǎn)間的電勢差等于AB兩點(diǎn)間的電勢差；A、C之間的動(dòng)能的差小于AB之間的動(dòng)能的差，所以A、C兩點(diǎn)的電勢差小于A、B兩點(diǎn)間的電勢差，即A、C兩點(diǎn)的電勢差小于B、D兩點(diǎn)間的電勢差．故D錯(cuò)誤．
故選：A

點(diǎn)評 本題考察到了電場力做功的計(jì)算和電場力做功與電勢能的關(guān)系，其關(guān)系為：電場力對電荷做正功時(shí)，電荷的電勢能減少；電荷克服電場力做功，電荷的電勢能增加，電勢能變化的數(shù)值等于電場力做功的數(shù)值．這常是判斷電荷電勢能如何變化的依據(jù)．還考察了對于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象分析電荷在電場中移動(dòng)時(shí)，電場力做的功與移動(dòng)的路徑無關(guān)，只取決于起止位置的電勢差和電荷的電量，這一點(diǎn)與重力做功和高度差的關(guān)系相似，注意類比重力勢能來理解電勢能．