11.静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线。将一个带负电的粒子在x=d处由静止释放,它只在电场力作用下沿x轴运动。规定x轴正方向为电场强度E、加速度a、速度v的正方向,下图分别表示x轴上各点的电场强度E,粒子的加速度a、速度v和动能Ek随x的变化图像,其中正确的是( )
根据电势φ随x的分布图知电势差U与Δd的比值为斜率,故二者比值即E的大小不变,方向相反,沿电场线的方向电势降低,所以场强方向由到O到d,由O到-d,所以带负电的粒子在x=d处由静止释放,它只在电场力作用下沿x轴运动先做初速度为0的匀加速,再做匀减速,有对称性可知加速度大小相等,最后匀减速为0,所以E、a不变,故AB错误;由v2=2as可知v2与d呈线性关系,而C答案是v与d呈线性关系,故C错误;由动能定理得:△EK=Fd,F为定值,所以△EK与d呈线性关系,由运动性质知在O点动能最大,故D正确。
1、根据电势φ随x的分布图,分析场强的大小和方向。2、根据受力分析和牛顿第二定律可知加速度情况,从而判断物体的运动性质。3、根据物体的运动性质由物理公式推导E、a、v、Ek随x的变化图像。
认为速度图像是一条倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动而误选C,应该是速度与时间的关系图象是一条倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动,而此题C选项是速度与位移的关系图象。