一正电荷仅在电场力作用下,从A点运动到B点,速度大小随时间变化的图象如图所示.下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势φ的高低的判断,正确的是( )A. EA>EB,φA>φBB. EA=EB,φA=φBC. EA<EB,φA>φBD. EA<EB,φA<φB
问题描述:
一正电荷仅在电场力作用下,从A点运动到B点,速度大小随时间变化的图象如图所示.下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势φ的高低的判断,正确的是( )
A. EA>EB,φA>φB
B. EA=EB,φA=φB
C. EA<EB,φA>φB
D. EA<EB,φA<φB
答
由于“速度大小随时间变化的图象”即速率-时间关系,可知正电荷的速率始终不变,该电荷做匀速圆周运动,静电力提供向心力,由F=m
知,静电力的大小保持不变,由F=qE知,场强的大小不变,即有EA=EB.v2 r
由图看出,电荷从A点运动B点,速度大小不变,电场力不做功,由电场力做功公式W=qU知,A、B两点的电势相等,即有φA=φB.故B正确.
故选:B.
答案解析:根据速度图象可知,正电荷的速度大小不变,应该做匀速圆周运动,分析A、B两点加速度的大小,根据牛顿第二定律判断A、B两点场强的大小.由图看出,电荷从A点运动B点,电场力不做功,根据电场力做功公式W=qU判断电势的高低.
考试点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;匀变速直线运动的图像.
知识点:本题考查运用力学知识分析电荷在电场中运动情况的能力,抓住匀速圆周运动的合外力充当向心力,向心力的大小不变是解题的关键.