Question

12．在某电场中作一条直线坐标系x轴，在这条坐标系上各点的电势ϕ随位置坐标x变化的图线如图所示，图线关于x=5m对称．以下说法正确的是（　　）

• A． α粒子（${\;}_2^4He$）在x=5m处的电势能为12eV
• B． 将电子从x=3m处沿+x方向移至x=8m处的过程中，电场力先做正功后做负功
• C． x=3m处的场强比x=8m处的大
• D． 该电场的等势面可能是一系列同心球面

Answer 1

分析 根据电势能与电势的关系：E_p=qφ，求α粒子（${\;}_2^4He$）在x=5m处的电势能．场强与电势的关系：E=$\frac{△Φ}{△x}$，结合分析图象斜率与场强的关系，即可明确各处的电场强度；根据电势的变化可明确电场力做功情况．

解答 解：A、α粒子的电荷量为 q=2e，由图知，x=5m处的电势为 φ=6V，则α粒子在x=5m处的电势能为 E_p=qφ=12eV，故A正确．
B、将电子从x=3m处沿+x方向移至x=8m处的过程中，电势先升高后降低，由 E_p=qφ，知电子的电势能先减小后增大，则电场力先做正功后做负功．故B正确．
C、由场强与电势的关系：E=$\frac{△Φ}{△x}$，知ϕ-x图象的斜率表示场强，则x=3m处的场强比x=8m处的大．故C错误．
D、该电场的等势面不可能是一系列同心球面，若是，从远处到球心，场强应一直增大，而该图反映从球面到球心的场强先增大后减小，故D错误．
故选：ABC．

点评 解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据电势能的变化来分析电场力做功的正负．