Question

18．某電場(chǎng)沿x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度如圖所示，場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸平行，規(guī)定沿x軸正方向?yàn)檎�，一�?fù)點(diǎn)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O以一定的初速度沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，到達(dá)x₁位置速度第一次為零，在x₂位置第二次速度為零，不計(jì)粒子的重力．下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 點(diǎn)電荷從x₁運(yùn)動(dòng)到x₂的過(guò)程中，速度先保持不變，然后均勻增大再均勻減小
• B． 點(diǎn)電荷從O沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)到x₂的過(guò)程中，加速度隨位移先均勻增大再均勻減小
• C． 電勢(shì)差U_Ox1＜U_Ox2
• D． 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，點(diǎn)電荷在x₁、x₂位置的電勢(shì)能最大

Answer 1

分析 O點(diǎn)與x₁和O點(diǎn)與x₂由動(dòng)能定理，可得電勢(shì)差關(guān)系；
由圖可以分析電場(chǎng)力的變化，進(jìn)而分析加速度變化；
由題目給定的電荷在x軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化可分析C；
電荷運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變，動(dòng)能最小則電勢(shì)能就最大，結(jié)合題目條件分析D．

解答 解：A、由題意，點(diǎn)電荷到達(dá)x₁位置速度第一次為零，在x₂位置第二次速度為零，可知電荷先向右勻減速到x₁，在x₂位置第二次速度為零，向右勻加速到原點(diǎn)，然后再勻加速，再勻減速，速度為零，到達(dá)x₂，故A錯(cuò)誤．
B、由圖可知，x軸正方向上點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)沿著x軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小是非線性變換，點(diǎn)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，運(yùn)動(dòng)到x₂的過(guò)程中，其加速度先增大后減小，故B正確；
C、根據(jù)動(dòng)能定理，電荷由O點(diǎn)與x₁和O點(diǎn)與x₂都有：-qU=0-$\frac{1}{2}$mv₀²，故：U_Ox1=U_Ox2，故C錯(cuò)誤；
D、電荷運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變，動(dòng)能最小則電勢(shì)能就最大，故點(diǎn)電荷到達(dá)x₁位置速度第一次為零，在x₂位置第二次速度為零，在x₁，x₂位置電勢(shì)能最大，故D正確；
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 該題的關(guān)鍵是識(shí)別好圖象信息，再有就是利用好題目給定的條件；其中D選項(xiàng)需要知道電荷運(yùn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的是電勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，且電勢(shì)能和動(dòng)能之和不變．