Question

13．有一靜電場，其電勢隨x坐標(biāo)的改變而改變，變化的圖線如圖所示．若將一帶負(fù)電的粒子（重力不計(jì)）從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放，粒子沿x軸運(yùn)動(dòng)，電場中P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為1mm、4mm．下列說法正確的是（　�。�

• A． 粒子經(jīng)過P點(diǎn)和Q點(diǎn)時(shí)，加速度大小相等、方向相反
• B． 粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí)，電場力做功的功率相等
• C． 粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能相等
• D． 粒子在P點(diǎn)的電勢能為正值

Answer 1

分析 根據(jù)順著電場線方向電勢降低可判斷出電場線的方向，確定出粒子所受的電場力方向，由牛頓第二定律分析加速度的方向．φ-x圖象的斜率大小等于場強(qiáng)E．加速度a=$\frac{qE}{m}$．根據(jù)電勢關(guān)系，分析電勢能關(guān)系，再由能量守恒定律判斷動(dòng)能的關(guān)系．根據(jù)功率公式P=Fv，研究功率關(guān)系．

解答 解：
A、根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知，0-2mm內(nèi)，電場線沿x軸負(fù)方向，粒子所受的電場力方向沿x軸正方向；在2-6mm內(nèi)電場線沿x軸正方向，粒子所受的電場力方向沿x負(fù)方向做減速運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向；
φ-x圖象的斜率大小等于場強(qiáng)E．則知P點(diǎn)的場強(qiáng)大于Q點(diǎn)的場強(qiáng)，則粒子在p點(diǎn)的加速度大于在Q點(diǎn)的加速度，加速度方向相反．故A錯(cuò)誤．
B、粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí)，速率相等，但電場力不同，則根據(jù)功率公式P=Fv，可知電場力做功的功率不等．故B錯(cuò)誤．
C、粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí)，電勢相等，則其電勢能相等，由能量守恒知?jiǎng)幽芟嗟龋�故C正確．
D、在P點(diǎn)，根據(jù)電勢能公式E_p=qφ，因?yàn)閝＜0，φ＞0，所以E_p＜0．故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是抓住φ-x圖象的斜率大小等于場強(qiáng)E，根據(jù)電勢的變化確定電場線方向，從而判斷粒子的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)能量守恒研究動(dòng)能的關(guān)系，這些都是基本的思路．