Question

4．光滑絕緣水平面內(nèi)有一靜電場，其一條電場線沿x軸方向且電勢φ隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖所示，一質(zhì)量為m，帶電荷量為-q（q＞0）的小球在該電場線上O點(diǎn)由靜止釋放，小球沿該電場線做直線運(yùn)動，則（　�。�

• A． 小球在O-x₂間做勻加速直線運(yùn)動，在x₂后做加速度減小的加速運(yùn)動
• B． 小球在x₂處動能最大，電勢能也最大
• C． 小球在x₂處動能最大，在x₁和x₃處速度相同
• D． 小球在O-x₂間做勻加速直線運(yùn)動，在x₄處時(shí)的速度是在x₃處時(shí)的一半

Answer 1

分析 根據(jù)電勢的變化明確電場線的分布，再根據(jù)電場力做功與動能和電勢能之間的關(guān)系可明確動能及電勢能的變化關(guān)系．

解答 解：A、沿電場的方向電勢降低，則說明O-x₂間逆著電場線；故負(fù)電荷做加速運(yùn)動；而此后，粒子沿電場線運(yùn)動，故應(yīng)做減速運(yùn)動；故A錯誤；
B、0至x₂過程中，電場力做正功，故粒子動能增大，電勢能減��；故x₂處動能最大，電勢能量��；故B錯誤；
C、x₁與x₃電勢相等，故兩點(diǎn)處電場力做功相等，根據(jù)功能關(guān)系可知，在x₁和x₃處速度相同；故C正確；
D、小球在O-x₂間電勢均勻減小；故說明該段為勻強(qiáng)電場；故粒子做勻加速直線運(yùn)動；x₄處的電勢為x₃處電勢的一半，故電勢能也為一半；因粒子由靜止釋放；故在x₄處動能為x₃處的一半；由動能公式可知，速度為x₃處的$\frac{\sqrt{2}}{2}$；故D錯誤；
故選：C

點(diǎn)評 本題考查電場線與電勢間的關(guān)系，要注意明確電場力做正功時(shí)，電勢能減小；電場力做負(fù)功時(shí)，電勢能增加．