题目内容

【题目】有一沿x轴方向的静电场,其电势φx轴坐标的变化情况如图所示。PQx轴上的两点,其坐标分别为=lcm=4cm。若将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)x轴上的某处释放,则下列说法中正确的是( )

A. 若该粒子从坐标原点处由静止释放,则粒子在P点和Q点的加速度大小相等,方向相反

B. 若该粒子从坐标原点处由静止释放,则粒子经过P点和Q点时,电场力做功的功率相等

C. 若该粒子从Q点由静止释放,则粒子将沿x轴负方向一直向前运动

D. 若该粒子从P点以沿x轴正方向的水平速度释放,则粒子将沿x轴正方向一直向前运动

【答案】D

【解析】Aφ-x图象的斜率大小等于场强E.则知P点的场强大于Q点的场强,根据牛顿第二定律知粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度,加速度方向相反A错误。B粒子经过P点与Q点时电势相等则电势能相等有动能相等,速度大小相等;由图象知道电场强度之比为21,所以电场力大小之比为21,根据P=Fv,电场力做功的功率大小是Q点的两倍,B错误。C若粒子从Q点释放,先向x轴负方向加速运动再减速运动,到达P点时速度减为零,此时电场力沿x轴正向,故反向做加速运动,C错误。D、粒子在P点以某一初速度释放,先加速后减速运动到Q点速度相等,假设此后减速过程到10mm处速度减为零时电场力做的负功为,解得,则保证运动不反向的初速度至少为,D正确.故选D.

练习册系列答案
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1)求Ⅱ区的加速电压;

2)为取得好的电离效果,请判断Ⅰ区中的磁场方向(按图 2 说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”)

3)要取得好的电离效果,求射出的电子最大速率角的关系;

4)若单位时间内喷射出个铯离子,试求推进器的推力(结果取两位有效数字)

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