Question

13．一正电荷仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图象如图所示．下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势φ的高低的判断，正确的是（　　）

• A． E_A＞E_B，φ_A＞φ_B
• B． E_A=E_B，φ_A=φ_B
• C． E_A＜E_B，φ_A＞φ_B
• D． E_A＜E_B，φ_A=φ_B

Answer 1

分析 根据速度图象可知，正电荷的速度大小不变，应该做匀速圆周运动，分析A、B两点加速度的大小，根据牛顿第二定律判断A、B两点场强的大小．
由图看出，电荷从A点运动B点，电场力不做功，根据电场力做功公式W=qU判断电势的高低．

解答 解：由于“速度大小随时间变化的图象”即速率-时间关系，可知正电荷的速率始终不变，该电荷做匀速圆周运动，静电力提供向心力，由F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$知，静电力的大小保持不变，由F=qE知，场强的大小不变，即有E_A=E_B．
由图看出，电荷从A点运动B点，速度大小不变，电场力不做功，由电场力做功公式W=qU知，A、B两点的电势相等，即有φ_A=φ_B．故B正确．
故选：B．

点评 本题考查运用力学知识分析电荷在电场中运动情况的能力，抓住匀速圆周运动的合外力充当向心力，向心力的大小不变是解题的关键．