Question

3．如圖甲所示，M、N是一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，在M點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，該點(diǎn)電荷僅受電場(chǎng)力的作用，沿著電場(chǎng)線從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示．以下判斷正確的是（　　）

• A． 點(diǎn)電荷從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能逐漸增大
• B． M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)
• C． 該電場(chǎng)線可能是某正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條
• D． 點(diǎn)電荷在M點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大于其在N點(diǎn)所受的電場(chǎng)力

Answer 1

分析 根據(jù)帶電粒子的速度-時(shí)間圖象可知，該帶電粒子做初速度為零的變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小，由此可以判斷出電場(chǎng)的方向和電場(chǎng)強(qiáng)度大小、電勢(shì)高低的變化情況；
根據(jù)電場(chǎng)力做功分析電勢(shì)能的變化．

解答 解：A、由圖知，電荷的動(dòng)能增加，根據(jù)能量守恒可知，其電勢(shì)能必定減小．故A錯(cuò)誤；
B、由于該電荷由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的，僅受電場(chǎng)力作用從M運(yùn)動(dòng)到N，該電荷帶負(fù)電，因此電場(chǎng)線方向由N指向M，沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，即有φ_N＞φ_M，故B錯(cuò)誤；
C、由圖可知：點(diǎn)電荷做初速度為零的變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小，說(shuō)明該電荷所受的電場(chǎng)力逐漸減小，則電場(chǎng)強(qiáng)度是逐漸減小的，此電場(chǎng)一定是非勻強(qiáng)電場(chǎng)；又因?yàn)殡妶?chǎng)線方向向左，從M運(yùn)動(dòng)到N，電場(chǎng)強(qiáng)度是逐漸減小的，所以電場(chǎng)線是某負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條，故C錯(cuò)誤；
D、v-t圖象的斜率表示加速度，可見(jiàn)該電荷的加速度不斷減小，電場(chǎng)力不斷減小，該電荷在M點(diǎn)所受電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合運(yùn)動(dòng)圖象考查了電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的變化情況，考查角度新穎，要注意結(jié)合圖象的含義以及電場(chǎng)線和電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系求解．