Question

12．一带正电的粒子从坐标原点O以一定的初速度v₀沿电场中的x轴的正向做直线运动，x轴上的电势分布如图所示，则粒子从O点运动到x=x₀的过程中，下列说法正确的是（　　）

• A． 粒子的电势能先增大后减小
• B． 粒子的动能先增大后减小
• C． 粒子的加速度先增大后减小
• D． 粒子运动的电场力先沿x轴负方向后沿x轴正方向

Answer 1

分析 根据正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，判断电势能的变化．由能量守恒定律分析动能的变化．根据φ-x图象的斜率大小等于场强，分析场强的变化，由牛顿第二定律分析加速度的方向．由电势的变化分析场强的方向，再判断电场力的方向．

解答 解：A、粒子从O点运动到x=x₀的过程中，电势先升高后降低，根据正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，知粒子的电势能先增大后减小．故A正确．
B、粒子在运动过程中电势能和动能的总量保持不变，粒子的电势能先增大后减小，则知粒子的动能先减小后增大．故B错误．
C、根据E=$\frac{△φ}{△x}$知φ-x图象的斜率大小等于场强，由图知，图线切线斜率的绝对值先减小后增大再减小，则场强先减小后增大再减小，由牛顿第二定律知 qE=ma，知粒子的加速度先减小后增大再减小，故C错误．
D、从O点运动到x=x₀的过程中，电势先升高后降低，则电场方向先沿x轴负方向后沿x轴正方向，而正电荷所受的电场力方向与场强方向相同，所以粒子运动的电场力先沿x轴负方向后沿x轴正方向，故D正确．
故选：AD

点评 解决本题的关键是要理解并掌握电势能与电势的关系、加速度与场强的关系、电势高低与电场方向的关系，要知道φ-x图线的斜率表示场强．