Question

16．一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，其“速度-时间”图象如图所示．分析图象后，下列说法正确的是（　　）

• A． A处的电场强度大于C处的电场强度
• B． B、D两点的电场强度和电势一定都为零
• C． 粒子在A处的电势能大于在C处的电势能
• D． A、C两点的电势差大于B、D两点间的电势差

Answer 1

分析 从图象可以看出，粒子做的是非匀变速直线运动，可得出受到的电场力不恒定，由带正电的粒子仅在电场力作用，有图线斜率代表加速度，有牛顿第二定律得知电场力的大小关系，从而得到电场强度的大小关系．由运动过程中，动能减小，势能增大，所以可判断出粒子在AB两点的电势能大小，有电场力做功的公式可得AB两点间的电势差与CB两点间的电势差的大小关系．

解答 解：A、由运动的速度--时间图象可看出，带正电的粒子的加速度在A点时较大，根据牛顿第二定律得知在A点的电场力大，故A点的电场强度一定大于C点的电场强度，故A正确；
B、由B到D的过程中，速度越来越大，说明是电场力做正功，电势能转化为动能，由功能关系可知，此过程中电势能减少，正电荷在B点是电势能大于在D时的电势能，所以B、D两点的电势不可能都为零．故B错误．
C、由图可知．粒子在A点的速度大，所以在A点的动能大；只有电场力做功，粒子的动能与电势能的总量不变，所以粒子在A点的电势能小于C点的电势能，故C错误；
D、由图象可知：△E△E_kAC＜△E_kBD…①
由动能定理及W=Uq→U=$\frac{W}{q}$=$\frac{△{E}_{k}}{q}$…②
由①②→U_AC＜U_BD．故D错误．
故选：A

点评 本题考查到了电场力做功的计算和电场力做功与电势能的关系，其关系为：电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力做功的数值．这常是判断电荷电势能如何变化的依据．还考查了对于匀变速直线运动的图象分析电荷在电场中移动时，电场力做的功与移动的路径无关，只取决于起止位置的电势差和电荷的电量，这一点与重力做功和高度差的关系相似．