Question

16．一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)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．分析圖象后，下列說法正確的是（　�。�

• A． A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大于C處的電場(chǎng)強(qiáng)度
• B． B、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)一定都為零
• C． 粒子在A處的電勢(shì)能大于在C處的電勢(shì)能
• D． A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差大于B、D兩點(diǎn)間的電勢(shì)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(chǎng)力不恒定，由帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用，有圖線斜率代表加速度，有牛頓第二定律得知電場(chǎng)力的大小關(guān)系，從而得到電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系．由運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能減小，勢(shì)能增大，所以可判斷出粒子在AB兩點(diǎn)的電勢(shì)能大小，有電場(chǎng)力做功的公式可得AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與CB兩點(diǎn)間的電勢(shì)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(chǎng)力大，故A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定大于C點(diǎn)的電場(chǎng)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(chǎng)力做正功，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，由功能關(guān)系可知，此過程中電勢(shì)能減少，正電荷在B點(diǎn)是電勢(shì)能大于在D時(shí)的電勢(shì)能，所以B、D兩點(diǎn)的電勢(shì)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(chǎng)力做功，粒子的動(dòng)能與電勢(shì)能的總量不變，所以粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于C點(diǎn)的電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；
D、由圖象可知：△E△E_kAC＜△E_kBD…①
由動(dòng)能定理及W=Uq→U=$\frac{W}{q}$=$\frac{△{E}_{k}}{q}$…②
由①②→U_AC＜U_BD．故D錯(cuò)誤．
故選：A

點(diǎn)評(píng) 本題考查到了電場(chǎng)力做功的計(jì)算和電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系，其關(guān)系為：電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功時(shí)，電荷的電勢(shì)能減少；電荷克服電場(chǎng)力做功，電荷的電勢(shì)能增加，電勢(shì)能變化的數(shù)值等于電場(chǎng)力做功的數(shù)值．這常是判斷電荷電勢(shì)能如何變化的依據(jù)．還考查了對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象分析電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)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(shì)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．