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在光滑水平面内有一沿x轴方向的静电场,其电势φ随坐标x变化的图线如图所示(图中φ0,-φ0,x1,x2,x3,x4均已知).现有一质量为m,带电量为q的带负电小球(不计重力)从O点以某一未知

题目详情

在光滑水平面内有一沿x轴方向的静电场,其电势φ随坐标x变化的图线如图所示(图中φ0,-φ0,x1,x2,x3,x4均已知).现有一质量为m,带电量为q的带负电小球(不计重力)从O点以某一未知初速度v0沿x轴正向射出.下列叙述正确的是)(  )
作业帮

A. 在0~x1间的电场强度沿x轴正方向、大小为E1=

φ0
x1

B. 在x1~x2间与在x2~x3间电场强度相同

C. 只要v0>0,该带电小球就能运动到x4

D. 只要v0>

2qφ0
m
,该带电小球就能运动到x4

▼优质解答
答案和解析
A、由公式E=
U
d
,可得E=
△φ
△x
=
φ0
x1
,知φ-x图象的斜率等于电场强度,则可知小球从O运动到x1的过程中,场强沿x轴正方向,故A正确;
B、φ-x图象的斜率等于电场强度,x1~x2间和x2~x3间的斜率相同,所以电场强度相同,故B正确;
CD、若小球能运动恰好运动到x1处,初速度v0最小,从x=0到x1处,根据动能定理得:-qφ0=0-
1
2
mv02,得:v0=
2qφ0
m
,则根据运动的对称性可知,若该带电小球能运动到x4处,则初速度应满足v0
2qφ0
m
,故C错误,D正确.
故选:ABD.