问题
选择题
在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场,其电势随x坐标值的变化图线如图所示。一质量为m,带电量为q的带正电小球(可视为质点)从O点以初速度v0沿x轴正向移动。下列叙述正确的是( )
A.若小球能运动到x1处,则该过程小球所受电场力逐渐增大
B.带电小球从x1运动到x3的过程中,电势能先减小后增大
C.若该小球能运动到x4处,则初速度v0至少为
D.若v0为,带电粒子在运动过程中的最大速度为
答案
答案:D
题目分析:粒子从O运动到x1的过程中,电势升高,场强方向沿x轴负方向,粒子所受的电场力方向也沿x轴负方向,因为电势随距离均匀变化,所以场强不变,电场力也不变.故A错误;粒子从x1运动到x3的过程中,电势不断降低,根据正电荷在电势高处电势越大,可知,粒子的电势能不断减小.故B错误;根据电场力和运动的对称性可知:粒子如能运动到x1处,就能到达x4处,当粒子恰好运动到x1处时,由动能定理得 ,解得,
,要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为
.故C错误;若v0=
,粒子运动到x3处电势能最小,动能最大,由动能定理得
,解得最大速度为
,故D正确.