Question

【题目】空间存在某静电场，在x轴上各点的场强E随坐标x的分布规律如图所示，规定x轴的正方向为电场强度E的正方向。一个带电粒子在x轴上以x=0点为对称中心做往复运动。已知粒子仅受电场力作用，运动中电势能和动能的总和为A，且x=0处，电势为零。则

A. 该粒子一定带负电

B. 该粒子在x=0点两侧分别做匀变速直线运动

C. x=x0处的电势为

D. 若该粒子带电量的绝对值为q，则粒子运动区间为

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

由图像可知在O点右侧的电场线水平向右，在O点左侧的电场线水平向左，假设粒子带正电，则粒子在O点右侧向右运动时一直做加速运动因此不会做往复运动，因此粒子不可能带正电，当粒子带负电时向右侧运动时做减速运动，减速到零反向加速过O点后继续减速运动，做的时往复运动，因此粒子带负电，A正确；

由图像可知该电场不是匀强电场，粒子的受力会发生变化，因此不做匀变速直线运动，B错误；

图像的面积为电势差，沿着电场线方向电势降低，因此得，C正确；

粒子的总能量为A，且O点的电势能为零，则O点的动能为A，粒子向x轴正向运动的最远距离时速度为零，能量转化为该点的电势能，由能量守恒可知得 ，故D正确。