Question

【題目】空間存在某靜電場，在x軸上各點的場強E隨坐標(biāo)x的分布規(guī)律如圖所示，規(guī)定x軸的正方向為電場強度E的正方向。一個帶電粒子在x軸上以x=0點為對稱中心做往復(fù)運動。已知粒子僅受電場力作用，運動中電勢能和動能的總和為A，且x=0處，電勢為零。則

A. 該粒子一定帶負(fù)電

B. 該粒子在x=0點兩側(cè)分別做勻變速直線運動

C. x=x0處的電勢為

D. 若該粒子帶電量的絕對值為q，則粒子運動區(qū)間為

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

由圖像可知在O點右側(cè)的電場線水平向右，在O點左側(cè)的電場線水平向左，假設(shè)粒子帶正電，則粒子在O點右側(cè)向右運動時一直做加速運動因此不會做往復(fù)運動，因此粒子不可能帶正電，當(dāng)粒子帶負(fù)電時向右側(cè)運動時做減速運動，減速到零反向加速過O點后繼續(xù)減速運動，做的時往復(fù)運動，因此粒子帶負(fù)電，A正確；

由圖像可知該電場不是勻強電場，粒子的受力會發(fā)生變化，因此不做勻變速直線運動，B錯誤；

圖像的面積為電勢差，沿著電場線方向電勢降低，因此得，C正確；

粒子的總能量為A，且O點的電勢能為零，則O點的動能為A，粒子向x軸正向運動的最遠(yuǎn)距離時速度為零，能量轉(zhuǎn)化為該點的電勢能，由能量守恒可知得 ，故D正確。