题目内容
3.如图甲所示,M、N是一条电场线上的两点,在M点由静止释放一个带负电的点电荷,该点电荷仅受电场力的作用,沿着电场线从M点运动到N点,其速度随时间变化的规律如图乙所示.以下判断正确的是( )A. | 点电荷从M点到N点的过程中电势能逐渐增大 | |
B. | M点的电势高于N点的电势 | |
C. | 该电场线可能是某正点电荷电场中的一条 | |
D. | 点电荷在M点所受的电场力大于其在N点所受的电场力 |
分析 根据带电粒子的速度-时间图象可知,该带电粒子做初速度为零的变加速直线运动,加速度逐渐减小,由此可以判断出电场的方向和电场强度大小、电势高低的变化情况;
根据电场力做功分析电势能的变化.
解答 解:A、由图知,电荷的动能增加,根据能量守恒可知,其电势能必定减小.故A错误;
B、由于该电荷由静止开始运动的,仅受电场力作用从M运动到N,该电荷带负电,因此电场线方向由N指向M,沿电场线电势降低,即有φN>φM,故B错误;
C、由图可知:点电荷做初速度为零的变加速直线运动,加速度逐渐减小,说明该电荷所受的电场力逐渐减小,则电场强度是逐渐减小的,此电场一定是非匀强电场;又因为电场线方向向左,从M运动到N,电场强度是逐渐减小的,所以电场线是某负点电荷电场中的一条,故C错误;
D、v-t图象的斜率表示加速度,可见该电荷的加速度不断减小,电场力不断减小,该电荷在M点所受电场力大于在N点所受电场力,故D正确.
故选:D.
点评 本题结合运动图象考查了电场强度和电势的变化情况,考查角度新颖,要注意结合图象的含义以及电场线和电场强度与电势的关系求解.
练习册系列答案
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