Question

靜電場方向平行于x軸，其電勢φ隨x的分布可簡化為如圖所示的折線，圖中φ₀和d為已知量，一個質量為m、電荷量為q帶負電的粒子恰好在電場中以x = 0為中心、沿x軸方向做周期性運動。忽略粒
子的重力，則

A．在－d＜x＜d區間內的場強大小都是，方向均沿＋x

B．在－d＜x＜d區間內粒子做簡諧運動

C．要使粒子能運動到－d處，粒子在O點的動能至少為

D．粒子從運動到的過程中，電勢能先增大后減小

Answer 1

C

試題分析：電勢沿電場線的方向降落，而由題“靜電場方向平行于x軸”，故場強方向與電勢降落方向一致，即在-d<x<0區間內，電勢沿x負方向降落，即場強沿x軸負方向，所以選項A錯誤；由結合圖像可知，粒子在-d<x<0區間內所受電場力不變，不滿足做簡諧運動的條件，所以選項B錯誤；設粒子運動到-d處時的速度為零，根據動能定理可知，故粒子在O點時的動能至少為，所以選項C正確；從運動到的過程中，電勢先升高后降低，根據可知，負粒子的電勢能先減小后增大，故選項D錯誤；