Question

1．在竖直方向上存在变化的电场，一带电的物体静止在绝缘的水平地面上，在电场力的作用下开始向上运动．如图甲所示．在物体运动过程中，所带电量不变，空气阻力不计，其机械能E与位移x的关系图象如图乙所示，其中曲线上点A处的切线的斜率最大，则（　　）

• A． 在x₁处电场强度最强
• B． 在x₂→x₃过程中，物体作匀速直线运动
• C． 在x₃→x₄过程中，物体的电势能减少
• D． 在x₁→x₂过程中，物体的动能先增大后减小

Answer 1

分析 根据功能关系：除重力以外其它力所做的功等于机械能的增量，机械能与位移图线的斜率表示受到的电场力．当机械能守恒时，电场力等于零，通过电场力的变化判断其加速度以及动能的变化．

解答 解：A、机械能与位移图线的斜率表示受到的电场力，A处的切线的斜率最大，说明此位置受到的电场力F最大，则电场强度E=$\frac{F}{q}$最大，即在x₁处电场强度最强，A正确；
B、在x₂→x₃过程中，机械能的变化为0，图线斜率为0，说明此过程受到的电场力为0，此过程只受到重力的作用，物体在重力作用下做匀加速直线运动，B错误；
C、在x₃→x₄过程中，机械能在减小，则电场力在做负功，电势能要增大，C错误；
D、在x₁→x₂过程中，图象的斜率越来越小，则说明受到的电场力越来越小；在x₂处物体的机械能最大，图象的斜率为零，则说明此时电场力为零；在这一过程中物体应先加速后减速，故物体的动能先增大后减小，D正确；
故选：AD．

点评 本题画出了我们平时所陌生的机械能与高度的变化图象；要求我们从图象中分析物体的运动过程．要求我们能明确机械能与电场力做功的关系；并正确结合图象进行分析求解．