Question

6．空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势φ随x的分布如图所示．一质量为m、电荷量为q的带电的粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动．则下列说法正确的是（　　）

• A． 该粒子带正电荷
• B． 空间存在的静电场场强E是沿X轴正方向均匀减小的
• C． 该粒子从原点O运动到X₀ 过程中电势能是减小的
• D． 该粒子运动在X₀点的速度是$\sqrt{\frac{q{φ}_{0}}{2m}}$

Answer 1

分析 根据粒子运动方向结合图象判断粒子电性；根据图象的斜率判断电场的性质；根据电场力做功情况判断电势能的变化；根据动能定理计算该粒子运动在X₀点的速度．

解答 解：A、沿正方向电势减小，所以电场线方向沿+x方向；电荷量为q的带电的粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动．所以电荷受到的电场力方向沿+x方向，所以电荷带正电，故A正确；
B、图象的斜率$\frac{△φ}{△x}$=$\frac{U}{d}$=E表示电场强度，斜率不变，所以电场强度不变，所以空间存在的静电场场强E是沿X轴正方向是匀强电场，故B错误；
C、粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动．电场力做正功，该粒子从原点O运动到X₀ 过程中电势能是减小的，故C正确；
D、根据动能定理可得qφ₀-0=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，所以该粒子运动在X₀点的速度是$\sqrt{\frac{2q{φ}_{0}}{m}}$，故D错误．
故选：AC．

点评 有关带电粒子在匀强电场中的运动，可以从两条线索展开：其一，力和运动的关系．根据带电粒子受力情况，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度和位移等；其二，功和能的关系．根据电场力对带电粒子做功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理进行解答．