Question

【题目】空间某区域存在一电场，一带负电的粒子仅在电场力作用下从x1处沿x轴负方向运动。粒子质量为m，初速度大小为v0，其电势能Ep随坐标x变化的关系如图所示，图线关于纵轴左右对称，以无穷远处为零电势能点，粒子在原点O处电势能为E0，在x1处电势能为E1，则下列说法中正确的是（）

A.坐标原点O处两侧电场方向相同

B.由x1运动到O过程电场力做正功

C.粒子经过x1、-x1处速度不相同

D.若粒子能够沿x轴负方向运动越过O点，一定有v0＞

Answer 1

【答案】D

【解析】

A.根据电势能与电势的关系：，场强与电势的关系：，得：，图象切线的斜率等于，根据数学知识可知，坐标原点O处切线斜率为零，则坐标原点O两侧的场强大小对称，方向相反，故A错误。

B.据功能关系可知，由x1运动到O过程，电势能增大，电场力做负功，故B错误；

C.由图看出，x1、-x1两处的电势能相等，根据能量守恒定律得知，粒子经过x1、-x1处速度相同，故C错误。

D. 根据公式，可知，该粒子带负电，从x1处到-x1处，电势先降低后升高，电场方向先沿x轴负方向后沿x轴正方向，电场力先沿x轴正方向后沿x轴负方向，粒子只要能通过原点O，就能一直沿x轴运动，设粒子恰好能到达原点O时的速度为v，则根据能量守恒定律得：，解得：，当时，即粒子能够一直沿x轴负方向运动，故D正确。