Question

5．如圖所示x軸上各點的電場強(qiáng)度如圖所示，場強(qiáng)方向與x軸平行，規(guī)定沿x軸正方向為正，一負(fù)點電荷從坐標(biāo)原點O以一定的初速度沿x軸正方向運動，點電荷到達(dá)x₂位置速度第一次為零，在x₃位置第二次速度為零，不計粒子的重力．下列說法正確的是（　　）

• A． 點電荷從O點運動到x₂，再運動到x₃的過程中，速度先均勻減小再均勻增大，然后減小再增大
• B． 點電荷從O點運動到x₂，再運動到x₃的過程中，加速度先減小再增大，然后保持不變
• C． 點電荷在x₂、x₃位置的電勢能最小
• D． O點與x₂和O點與x₃電勢差U_O${\;}_{{x}_{2}}$=U_O${\;}_{{x}_{3}}$

Answer 1

分析 由題目給定的電荷在x軸的運動狀態(tài)變化可分析A；由圖可以分析電場力的變化，進(jìn)而分析加速度變化；電荷運動過程中動能和電勢能之和保持不變，動能最小則電勢能就最大，結(jié)合題目條件分析C；O點與x₂和O點與x₃由動能定理，可得電勢差關(guān)系；

解答 解：A、由題意，點電荷到達(dá)x₂位置速度第一次為零，在${x}_{3}^{\;}$位置第二次速度為零，可知電荷先向右減速到x₂，在${x}_{3}^{\;}$位置第二次速度為零，不再向左加速到原點，
然后再減速到x₃，故A錯誤；
B、由圖可知，x軸正方向上點場強(qiáng)沿著x軸正方向，場強(qiáng)大小是非線性變換，x軸負(fù)方向個點場強(qiáng)方向沿著x軸負(fù)方向，為勻強(qiáng)電場，點電荷從坐標(biāo)原點出發(fā)，其加速度先增大后減小，再增大后減小，而后增大再減小，再增大后減小，然后保存不變，在x軸左側(cè)做勻變速直線運動，故B錯誤；
C、電荷運動過程中動能和電勢能之和保持不變，動能最小則電勢能就最大，故點電荷到達(dá)x₂位置速度第一次為零，在x₃位置第二次速度為零，在x₂，x₃位置電勢能最大，故C錯誤；
D、根據(jù)動能定理，電荷由O點與x₂和O點與x₃都有：$-qU=0-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$，故：U_Ox2=U_OX3，故D正確．
故選：D

點評 該題的關(guān)鍵是識別好圖象信息，再有就是利用好題目給定的條件；其中D選項需要知道電荷運動過程中出現(xiàn)的是電勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化，且電勢能和動能之和不變