Question

在一對很大的平行正對金屬板間可形成勻強(qiáng)電場，通過改變兩金屬板間的電壓，可使其間的電場強(qiáng)度E隨時(shí)間t按圖5所示的規(guī)律變化。在這個(gè)電場中間，有一個(gè)帶電粒子在t=0時(shí)刻由靜止釋放，若帶電粒子只受電場力作用，且運(yùn)動(dòng)過程中不接觸金屬板，則下列說法中正確的是

1. A.
   帶電粒子一定只向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)
2. B.
   0s～3.0s內(nèi)，電場力的沖量等于0，電場力的功小于0
3. C.
   4.0s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)
4. D.
   2.5s～4s內(nèi)，電場力的沖量等于0

Answer 1

D
由牛頓第二定律可知，帶電粒子在第1s內(nèi)的加速度a₁=，為第2s內(nèi)加速度a₂=
的，因此先加速1s再減速0.5s速度為零，接下來的0.5s將反向加速，所以帶電粒子做往返運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；0～3s內(nèi)，帶電粒子的初速度為零，但末速度不為零，由動(dòng)能定理可知電場力的沖量不為零，所做的功不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由v--t圖象中圖線與坐標(biāo)軸圍成的圖形的面積為物體的位移，并根據(jù)對稱可以看出，前4s內(nèi)的位移不為零，所以帶電粒子不會(huì)回到原出發(fā)點(diǎn)，所以C錯(cuò)誤；2.5s～4s內(nèi)，電場力的沖量為 I=2qE₀×0.5+（-qE₀）×1=0，選項(xiàng)D正確．
故選D．