Question

【題目】有一電場強(qiáng)度方向沿x軸的電場，其電勢隨x的分布滿足，如圖所示。一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的粒子僅在電場力作用下，以初速度v0從原點(diǎn)O處進(jìn)入電場并沿x軸正方向運(yùn)動，則下列關(guān)于該粒子運(yùn)動的說法中不正確的是

A.粒子從x=1處運(yùn)動到x=3處的過程中電勢能逐漸減小

B.若v0=2，則粒子在運(yùn)動過程中的最小速度為

C.欲使粒子能夠到達(dá)x=4處，則粒子從x=0處出發(fā)時(shí)的最小速度應(yīng)為

D.若，則粒子能運(yùn)動到0.5處，但不能運(yùn)動到4處

Answer 1

【答案】B

【解析】

僅有電場力做功，電勢能和動能相互轉(zhuǎn)化；根據(jù)正電荷在電勢高處電勢能大，在電勢低處電勢能小，判斷電勢能的變化。粒子如能運(yùn)動到處，就能到達(dá)處。粒子運(yùn)動到處電勢能最大，動能最小，由能量守恒定律求解最小速度。

A．從1到3處電勢逐漸減小，正電荷電勢能逐漸減小，故A正確；

B．粒子在運(yùn)動過程中，僅有電場力做功，說明電勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，粒子在1處電勢能最大，動能最小，從0到1的過程中，應(yīng)用能量守恒定律：

解得：，故B錯誤；

C．根據(jù)上述分析，電勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，粒子能運(yùn)動到1處就一定能到達(dá)4處，所以粒子從0到1處根據(jù)能量守恒定律：

解得：，故C正確；

D．根據(jù)粒子在0.5處的電勢為，從0到0.5處根據(jù)能量守恒定律：

可知：，所以粒子能到達(dá)0.5處，但不能運(yùn)動到4處，故D正確。