(2014•福州模拟)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,图中φ0和d为已知量,一个质量为m

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  • 解题思路:电势随x均匀变化时,电场为匀强电场,由电势差与电场强度的关系可求得电场强度大小,根据顺着电场线方向电势降低,判断场强的方向.简谐运动的特征是F=-kx,在恒力作用下粒子不可能做简谐运动.根据动能定理研究动能.根据负电荷在电势高处电势能小,分析电势能的变化.

    A、在-d<x<0内的场强大小 E=[U/d]=

    φ0

    d,电势升高,则场强方向沿-x方向;在0<x<d区间内,场强大小E=[U/d]=

    φ0

    d,电势降低,则场强沿+x方向.故A错误.

    B、由上分析可知,在-d<x<0内场强不变,粒子所受的电场力不变,在0<x<d区间内,场强不变,粒子所受的电场力也不变,对照简谐运动的条件F=-kx,可知粒子做非简谐运动,故B错误.

    C、粒子能运动到-d处时速度为零,根据动能定理得:-qφ0=0-Ek0,则得:粒子在O点的动能至少为 Ek0=qφ0.故C正确.

    D、粒子从-[d/2]运动到[d/2]的过程中,电势先升高后降低,根据负电荷在电势高处电势能小,可知电势能先减小后增大,故D错误.

    故选:C

    点评:

    本题考点: 电势;电势能.

    考点点评: 本题关键抓住图线的斜率表示场强,再从题干中找出可用的信息,同时能从图象中判断出电场的性质;并能灵活应用动能定理求解动能.