Question

有一个带正电的金属球壳（厚度不计），其截面图如图a所示， O为球心，球壳P处开有半径远小于球半径的小孔。以O点为坐标原点，过P点建立x坐标轴，4点是坐标轴上的一点，x轴上各点电势如图b所示。电子从O点以V₀的初速度沿x轴方向射出，依次通过P、A两点。则下列关于电子的描述正确的是

A. 在OP间电子做匀加速直线运动

B. 在PA间电子做匀减速直线运动

C. 在OP间运动时电子的电势能均匀增加

D. 在PA间运动时电子的电势能增加

Answer

D

【解析】试题分析：因为金属球壳内的电场为0，故电子在其中OP段运动时不受电场力的作用，所以它将做匀速直线运动，选项A错误；电子出来金属球后，它将受到电场力的作用，又因为电场力与间距的平方面反比，故电子受到的电场力不是恒定不变的，故PA间电子的运动不是匀减速直线运动，选项B错误；由b图可知，OP间的电势不变，故电子在其中运动时的电势能也是不变的，选项C错误；电子的PA间运动时，受到的电场力与电子的运动方向相反，故电场力做负功，电子的电势能增加，选项D正确。

考点：金属球壳内的电场分布，电势能的变化，电场力。