题目内容

【题目】静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线.一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点(x=0)进入电场,沿x轴正方向运动.下列叙述正确的是( )

A. 粒子从x1运动到x3的过程中,电势能先减小后增大

B. 粒子从O运动到x1的过程中速度逐渐减小

C. 要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为

D. 若v0=,粒子在运动过程中的最大速度为

【答案】BD

【解析】

A. 粒子从x1运动到x3的过程中,电势不断降低,根据正电荷在电势高处电势越大,可知,粒子的电势能不断减小。故A错误;

B. 粒子从O运动到x1的过程中,电势升高,场强方向沿x轴负方向,粒子所受的电场力方向也沿x轴负方向,粒子做减速运动。故B正确;

C. 根据电场力和运动的对称性可知:粒子如能运动到x1处,就能到达x4处,当粒子恰好运动到x1处时,由动能定理得

q(0φ0)=0,解得v0=,要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为.故C错误;

D. 若v0=,粒子运动到x3处电势能最小,动能最大,由动能定理得

q[0(φ0)]= ,

解得最大速度为vm=,故D正确。

故选:BD

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