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13.一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動,其電勢能EP隨位移x變化的關系如圖所示,其中0~x2段是對稱的曲線,x2~x3段是直線,則下列說法正確的是( �。�
A.x1處粒子的動能最小
B.x1、x2、x3處電勢φ1、φ2、φ3的關系為φ1>φ2>φ3
C.粒子在0~x2段做變速運動,x2~x3段做勻速運動
D.x2~x3段是勻強電場

分析 根據(jù)電勢能與電勢的關系:Ep=qφ,結合分析圖象斜率與場強的關系,即可求得x1處的電場強度;根據(jù)能量守恒判斷速度的變化;由Ep=qφ,分析電勢的高低.由牛頓第二定律判斷加速度的變化,即可分析粒子的運動性質(zhì).根據(jù)斜率讀出場強的變化,由F=qE,分析電場力的變化.

解答 解:A、只在電場力作用下運動,動能與勢能加和守恒,由題意知x1處粒子的勢能最小,則動能最大,故A錯誤.
B、根據(jù)電勢能與電勢的關系:Ep=qφ,粒子帶負電,q<0,則知:電勢能越大,粒子所在處的電勢越低,所以有:φ1>φ2>φ3.故B正確.
D、由圖看出在0~x1段圖象切線的斜率不斷減小,由上式知場強減小,粒子所受的電場力減小,加速度減小,做非勻變速運動.x1~x2段圖象切線的斜率不斷增大,場強增大,粒子所受的電場力增大,做非勻變速運動.x2~x3段斜率不變,場強不變,即電場強度大小和方向均不變,是勻強電場,粒子所受的電場力不變,做勻變速直線運動,故C錯誤,D正確.
故選:BD.

點評 解決本題的關鍵要分析圖象斜率的物理意義,判斷電勢和場強的變化,再根據(jù)力學基本規(guī)律:牛頓第二定律進行分析電荷的運動情況.

練習冊系列答案
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