沿某一电场方向建立轴,电场仅分布在dxd的区间内,其电场场强与坐标x的关系如图所示。规定沿x轴方向为电场强度的...
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沿某一电场方向建立轴,电场仅分布在dxd的区间内,其电场场强与坐标x的关系如图所示。规定沿x轴方向为电场强度的正方向,x=0处电势为零。一质量为m、电荷量为q的带点粒子只在电场力作用下,沿x轴做周期*运动。以下说法正确的是( )
A.粒子沿x轴做简谐运动
B.粒子在x=d处的电势能为qE0d
C.动能与电势能之和的最大值是qE0d
D.一个周期内,在x0区域的运动时间t2
【回答】
D
【详解】
A.x0区域粒子受到恒定大小水平向左的电场力,不满足简谐运动回复力特点,故A错误;
B.粒子从x=0到x=d电压变化
粒子从x=0到x=d的电场力做功
根据功能关系得粒子在x=d处的电势能为,故B错误;
C.设动能与电势能之和的最大值为P
最右位置有
最左位置有
粒子的运动区间为
电场仅分布在的区间内,解得,故C错误;
D.在x0区域的运动由对称的2段组成
解得,总时间为
故D正确。
故选D。
知识点:简谐运动的回复力和能量
题型:选择题
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