Question

17．静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的变化如图所示．一带电粒子，从x=d处由静止释放，粒子将向x轴负方向运动．忽略重力，下列判断正确的是（　　）

• A． 粒子带负电
• B． x=0处的电场强度最大
• C． 粒子做匀变速直线运动
• D． 粒子恰能运动到x=-d处

Answer 1

分析 根据φ-x图象的斜率表示的物理意义结合电势的变化情况确定电场线分布大致情况；根据微粒的运动情况和受力情况确定电性和电场强度大小，根据牛顿第二定律判断加速度大小，根据动能定理分析微粒在d点的速度．

解答 解：根据φ-x图象的斜率k=$\frac{△φ}{△x}$=$\frac{U}{d}$=E可知，图象的斜率表示电场强度；
从d到-d的过程中，电势先升高再降低，根据沿电场线方向电势降低可知电场线方向先沿x轴正方向，后沿x轴负方向；电场线分布大致情况如图所示，
A、由于从x=d处由静止释放，粒子将向x轴负方向运动．说明开始粒子受到的电场力方向向左，所以粒子带负电，A正确；
B、x=0处图象的斜率为零，所以x=0处的电场强度最小，故B错误；
C、粒子运动过程中电场力变化，根据牛顿第二定律可知加速度变化，故粒子不是做匀变速直线运动，故C错误；
D、由于在x=d处和x=-d处电势相等，在这两点的电势差为零，根据动能定理可知粒子运动到-d处速度为零，以后在电场力作用下往返运动，故D正确；
故选：AD．

点评 无论是电场线或是等差等势面，都是密的地方场强大，疏的地方场强小；电势高低的判断方法可以根据电势的定义式来判断，但一般都是按沿电场线方向电势降低来判断．