一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能EP随位置x变化的关系如图所示,其中0~x2段是关于直线...
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一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能EP随位置x变化的关系如图所示,其中0~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,且x3﹣x2=x2﹣x1,则下列说法正确的是( )
A.0~x1段的电场强度逐渐增大
B.x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1<φ2<φ3
C.粒子在x1﹣x2段做匀变速运动,x2﹣x3段做匀速运动
D.x1、x2两点间的电势差x2、x3两点间的大
【回答】
考点:电势差与电场强度的关系;电势能.
专题:电场力与电势的*质专题.
分析:根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,场强与电势的关系:E=,结合分析图象斜率与场强的关系,即可求得x1处的电场强度;根据能量守恒判断速度的变化;由Ep=qφ,分析电势的高低.由牛顿第二定律判断加速度的变化,即可分析粒子的运动*质.根据斜率读出场强的变化,由F=qE,分析电场力的变化.
解答: 解:A、根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,场强与电势的关系:E==,由数学知识可知Ep﹣x图象切线的斜率反应电场强度的大小,0~x1段的斜率减小,电场强度逐渐减小,故A错误;
B、根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,粒子带正电,q>0,根据正电荷的电势能越大,粒子所在处的电势越高,可知φ1<φ2<φ3.故B正确.
C、由图看出在0~x1段图象切线的斜率不断减小,由上式知场强减小,粒子所受的电场力减小,加速度减小,做非匀变速运动.x1~x2段图象切线的斜率不断增大,场强增大,粒子所受的电场力增大,做非匀变速运动.x2~x3段斜率不变,场强不变,即电场强度大小和方向均不变,是匀强电场,粒子所受的电场力不变,做匀变速直线运动,故C错误.
D、根据W=﹣△Ep=qU知x1、x2两点间的电势差x2、x3两点间的小,故D错误
故选:B
点评:解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义,判断电势和场强的变化,再根据力学基本规律:牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况.
知识点:电势差与电场强度的关系
题型:选择题
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