题目内容
【题目】一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中0~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,其中x3﹣x2=x2﹣x1 , 则下列说法正确的是( )
A.0~x1段的电场强度逐渐减小
B.粒子在x1﹣x2段做匀变速运动,x2﹣x3段做匀速直线运动
C.x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2>φ3
D.x1与x2两点间的电势差U12等于x2与x3两点间的电势差U23
【答案】A,C
【解析】解:
A、根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,场强与电势的关系:E= ,得:E= ,由数学知识可知Ep﹣x图象切线的斜率等于 ,0~x1段的斜率逐渐减小,电场强度逐渐减小,故A正确.
B、由图看出在0~x1段图象切线的斜率不断减小,由上式知场强减小,粒子所受的电场力减小,加速度减小,做非匀变速运动.x1~x2段图象切线的斜率不断增大,场强增大,粒子所受的电场力增大,做非匀变速运动.x2~x3段斜率不变,场强不变,即电场强度大小和方向均不变,是匀强电场,粒子所受的电场力不变,做匀变速直线运动,故B错误.
C、根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,粒子带负电,q<0,则知:电势能越大,粒子所在处的电势越低,所以有:φ1>φ2>φ3.故C正确.
D、x1与x2两点间距与x2与x3两点间距相等,但是线的斜率不一样,故而电场强度不一样,有U=Ed,可知x1与x2两点间的电势差U12等于x2与x3两点间的电势差U23不相同,故D错误.
故选:AC.
【考点精析】解答此题的关键在于理解牛顿定律与图象的相关知识,掌握牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律,分析出物体的运动规律;对牛顿第二定律的数学表达式F合=ma,F合是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力.