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( )
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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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