题目内容
【题目】电场强度方向与轴平行的静电场,其电势
随
的分布如图所示,一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度
从左侧
沿
轴正方向进入电场。下列叙述正确的是( )
A. 粒子从点运动到
点的过程中,在
点速度最大
B. 粒子从点运动到
点的过程中,电势能先减小后增大
C. 要使粒子能运动到处,粒子的初速度
至少为
D. 若,则粒子在运动过程中的最大动能为
【答案】AD
【解析】粒子从O运动到x1的过程中,电势升高,场强方向沿x轴负方向,粒子所受的电场力方向也沿x轴负方向,粒子做减速运动.粒子从x1运动到x3的过程中,电势不断降低,根据正电荷在电势高处电势越大,可知,粒子的电势能不断减小,动能不断增大,故在x3点速度最大.故A正确,B错误.根据电场力和运动的对称性可知:粒子如能运动到x1处,就能到达x4处,当粒子恰好运动到x1处时,由动能定理得:q(0-φ0)=0- ,解得:
,要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为
,故C错误.若v0=2
,粒子运动到x3处电势能最小,动能最大,由动能定理得:
解得最大动能为: .故D正确.故选AD.
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