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E随位移x变化的关系如图所示，其中O～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是( )
A. 从x1到x3带电粒子的加速度一直增大
B. 从x1到x3带电粒子的速度一直增大
C. 粒子在O～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动
D. x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2>φ3
【答案】D
【解析】根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：
，得：
，由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于
，在x2到x3阶段斜率不变，故加速度不变，故A错误．从x1到x3带电粒子的过程中，电势能增加，故电场力做负功，速度一直减小，故B错误；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C错误；根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，因粒子带负电，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D正确；故选D.
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