Question

（2011?嘉定區(qū)三模）空間有一電場(chǎng)，在x軸上-x₀到x₀間電勢(shì)φ隨x的變化關(guān)系圖象如圖所示，圖線關(guān)于φ軸對(duì)稱．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子僅受電場(chǎng)力作用，以沿+x方向的初速度v₀，從x軸上的-x₁點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)，粒子的運(yùn)動(dòng)一直在x軸上，到達(dá)原點(diǎn)0右側(cè)最遠(yuǎn)處的坐標(biāo)為x₂，x₂點(diǎn)與-x₁點(diǎn)間的電勢(shì)差為U₂₁，則（　　）

• A．x₂＞x₀，U₂₁=

  mv02

  2q

• B．x₀＞x₂＞x₁，U₂₁=

  mv02

  2q

• C．x₂＜x₁，U₂₁=-

  mv02

  2q

• D．x₂→+∞，U₂₁=-

  mv02

  2q

Answer 1

分析：解決本題需要掌握：弄清粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程：先加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng)直至減速為零；根據(jù)圖象明確電勢(shì)差大則兩點(diǎn)之間的距離就大；在電場(chǎng)中正確應(yīng)用動(dòng)能定理和電場(chǎng)力做功公式．

解答：解：由于粒子初速度不為零，因此從-x₁點(diǎn)加速到O點(diǎn)電場(chǎng)力做功W₁大于從O點(diǎn)減速到x₂點(diǎn)克服電場(chǎng)力所做的功W₂，因此-x₁點(diǎn)與O點(diǎn)之間的電勢(shì)差小于x₂點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢(shì)差，根據(jù)電勢(shì)和x的變化關(guān)系圖象可知x₂＞x₁，由圖知x₀點(diǎn)處電勢(shì)無(wú)窮大，因此有x₀＞x₂＞x₁；
從x₂點(diǎn)到-x₁點(diǎn)過(guò)程中，依據(jù)動(dòng)能定理得：U21q=

1

2

m

v

2 0

-0，解得：U21=

m v 2 0

2q

，故選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤，B正確．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：正確利用題目提供的信息結(jié)合所學(xué)物理知識(shí)解題是學(xué)生必須具備的能力，因此在平時(shí)要不斷加強(qiáng)練習(xí)和應(yīng)用．