Question

4．某静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线．一个带负电的粒子（忽略重力）在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动．取x轴正方向为电场强度E、粒子加速度a、速度．的正方向，下图分别表示x轴上各点的电场强度E、粒子的加速度a．速度v和动能E_k随x的变化图象，其中可能正确的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 在φ-x图象的斜率表示电场强度，判断出场强的大小，由牛顿第二定律F=qE=ma判断出加速度的变化，由v=v₀+at判断出速度的变化，根据动能定理判断出动能的变化

解答 解：A、φ-x图象的斜率表示电场强度，沿电场方向电势降低，因而在x=0的左侧，电场向左，且为匀强电场，故A 错误；
B、由于离子带负电，粒子在x=0的左侧加速度为正值，在x=0右侧加速度为负值，且大小不变，故B错误；
C、在x=0左侧粒子向右匀加速，在x=0的右侧向右做匀减速运动，速度与位移不成正比，故C错误；
D、在x=0左侧粒子根据动能定理qEx=E_k2，在x=0的右侧，根据动能定理可得-qEx=E_k′-E_k，故D正确
故选：D

点评 本题主要考查了φ-x图象，从图象中判断出斜率即为电场强度，然后利用牛顿第二定律判断出加速度，速度时间公式判断速度，抓住粒子带负电即可