Question

4．空間有一平行于x軸方向的靜電場，如圖所示為x軸上各點的電勢φ隨x的變化圖象．一帶電量為-q的粒子在電場中以x=0為中心、沿x軸在區(qū)間[-x₀，x₀]內(nèi)做周期性運動．若圖中φ₀、d和x₀為已知量，則x=x₀處的電勢大小為$\frac{d-{x}_{0}}nonqesn$φ₀；粒子運動過程中的最大動能為$\frac{q{φ}_{0}{x}_{0}}aawzrjb$．

Answer 1

分析 根據(jù)數(shù)學(xué)知識求解x=x₀處的電勢大�。�分析粒子的運動情況，確定動能最大的位置，由動能定理求解最大動能．

解答 解：設(shè)x=x₀處的電勢大小為 φ，由數(shù)學(xué)知識得：
$\frac{{φ}_{0}}{φ}$=$\fracwbezjxa{d-{x}_{0}}$
得：φ=$\frac{d-{x}_{0}}qvnqtoy$φ₀；
從x=-x₀處到x=0處，電勢升高，電場力做正功，動能增大，從x=0處到x=x₀處電場力做功，動能減小，所以在x=0處動能最大．
從x=-d處到x=0處過程，由動能定理得：q（φ₀-φ）=E_km，則最大動能為 E_km=$\frac{q{φ}_{0}{x}_{0}}kwskutp$
故答案為：$\frac{d-{x}_{0}}mcfxelk$φ₀，$\frac{q{φ}_{0}{x}_{0}}ykyxtzj$．

點評 本題要求學(xué)生能從題干中找出可用的信息，運用數(shù)學(xué)知識確定電場的性質(zhì)，分析電荷的運動情況，并能靈活應(yīng)用動能定理求解動能．