Question

5．如圖所示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軸正方向運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)電荷到達(dá)x₂位置速度第一次為零，在x₃位置第二次速度為零，不計(jì)粒子的重力．下列說法正確的是（　�。�

• A． 點(diǎn)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x₂，再運(yùn)動(dòng)到x₃的過程中，速度先均勻減小再均勻增大，然后減小再增大
• B． 點(diǎn)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x₂，再運(yùn)動(dòng)到x₃的過程中，加速度先減小再增大，然后保持不變
• C． 點(diǎn)電荷在x₂、x₃位置的電勢(shì)能最小
• D． O點(diǎn)與x₂和O點(diǎn)與x₃電勢(shì)差U_O${\;}_{{x}_{2}}$=U_O${\;}_{{x}_{3}}$

Answer 1

分析 由題目給定的電荷在x軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化可分析A；由圖可以分析電場(chǎng)力的變化，進(jìn)而分析加速度變化；電荷運(yùn)動(dòng)過程中動(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C；O點(diǎn)與x₂和O點(diǎn)與x₃由動(dòng)能定理，可得電勢(shì)差關(guān)系；

解答 解：A、由題意，點(diǎn)電荷到達(dá)x₂位置速度第一次為零，在${x}_{3}^{\;}$位置第二次速度為零，可知電荷先向右減速到x₂，在${x}_{3}^{\;}$位置第二次速度為零，不再向左加速到原點(diǎn)，
然后再減速到x₃，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，x軸負(fù)方向個(gè)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向沿著x軸負(fù)方向，為勻強(qiáng)電場(chǎng)，點(diǎn)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，其加速度先增大后減小，再增大后減小，而后增大再減小，再增大后減小，然后保存不變，在x軸左側(cè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、電荷運(yùn)動(dòng)過程中動(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)x₂位置速度第一次為零，在x₃位置第二次速度為零，在x₂，x₃位置電勢(shì)能最大，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)動(dòng)能定理，電荷由O點(diǎn)與x₂和O點(diǎn)與x₃都有：$-qU=0-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$，故：U_Ox2=U_OX3，故D正確．
故選：D

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