Question

【题目】一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能EP随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3是直线段，则下列判断正确的是

A. x1处电场强度最大

B. x2～x3段是匀强电场

C. x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3

D. 粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动

Answer 1

【答案】BC

【解析】A项：根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系： ，得，由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A错误；

B、D项：由图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动．x1～x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动．x2～x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故B正确，D错误；

C项：根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，粒子带负电，q＜0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：φ1＞φ2＞φ3．故C正确。

点晴：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，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况。