Question

9．圖中的圖線為電子在某靜電場(chǎng)中僅在電場(chǎng)力作用下的電勢(shì)能隨其位移的變化規(guī)律，其中0-2x₀的圖線為關(guān)于x=x₀處的虛線對(duì)稱的拋物線，2x₀-3x₀段的圖線為傾斜的直線，其中φ₁、φ₂、φ₃分別表示x₀、2x₀、3x₀點(diǎn)的電勢(shì)，則下列選項(xiàng)正確的是（　�。�

• A． 0-x₀電子所受的電場(chǎng)力逐漸增大
• B． 電子在x₀-2x₀的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度大小不變，在2x₀-3x₀的過(guò)程中加速度為零
• C． φ₃＜φ₂＜φ₁
• D． 電子在x₀-3x₀的運(yùn)動(dòng)過(guò)程一直做減速運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析 根據(jù)圖象斜率分析電場(chǎng)力的情況和加速度的大小變化情況；根據(jù)電勢(shì)的計(jì)算公式φ=$\frac{{E}_{P}}{q}$分析電勢(shì)高低；根據(jù)電勢(shì)能和動(dòng)能之和不變分析動(dòng)能變化，確定運(yùn)動(dòng)情況．

解答 解：A、根據(jù)△E_P=eE•△x可知，圖象的斜率k=$\frac{△{E}_{P}}{△x}$=eE，由于電子的電荷量不變，所以圖象的斜率越大則電場(chǎng)力eE越大；所以0-x₀電子所受的電場(chǎng)力逐漸減小，故A錯(cuò)誤；
B、電子在x₀-2x₀的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度增大，在2x₀-3x₀的過(guò)程中加速度不為零，且加速度恒定，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)電勢(shì)的計(jì)算公式可得：φ=$\frac{{E}_{P}}{q}$，則各點(diǎn)的電勢(shì)為：φ=$\frac{{E}_{P}}{-e}$，即電子在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小，所以φ₃＜φ₂＜φ₁，故C正確；
D、電子在電場(chǎng)中僅在電場(chǎng)力作用，所以電勢(shì)能和動(dòng)能之和不變，電勢(shì)能越大則動(dòng)能越小，因此電子在x₀-3x₀的運(yùn)動(dòng)過(guò)程電勢(shì)能逐漸增大、動(dòng)能逐漸減小，電子一直做減速運(yùn)動(dòng)，故D正確；
故選：CD．

點(diǎn)評(píng) 有關(guān)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，可以從兩條線索展開：其一，力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系．根據(jù)帶電粒子受力情況，用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度和位移等；其二，功和能的關(guān)系．根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功，引起帶電粒子的能量發(fā)生變化，利用動(dòng)能定理進(jìn)行解答．