问题 问答题

空间有一电场,在x轴上-x0到x0间电势φ随x的变化关系图象如图所示,图线关于φ轴对称.一质量为m、电荷量为+q的粒子仅受电场力作用,以沿+x方向的初速度v0,从x轴上的-x1点向右运动,粒子的运动一直在x轴上,到达原点0右侧最远处的坐标为x2,x2点与-x1点间的电势差为U21,则(  )

A.x2>x0,U21=

mv02
2q

B.x0>x2>x1,U21=

mv02
2q

C.x2<x1,U21=-

mv02
2q

D.x2→+∞,U21=-

mv02
2q

答案

由于粒子初速度不为零,因此从-x1点加速到O点电场力做功W1大于从O点减速到x2点克服电场力所做的功W2,因此-x1点与O点之间的电势差小于x2点与O点的电势差,根据电势和x的变化关系图象可知x2>x1,由图知x0点处电势无穷大,因此有x0>x2>x1

从x2点到-x1点过程中,依据动能定理得:U21q=

1
2
m
v20
-0,解得:U21=
m
v20
2q
,故选项ACD错误,B正确.

故选B.

单项选择题
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