Question

一勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，勻強(qiáng)電場中有一帶電粒子，在t=0時(shí)由靜止釋放，若帶電粒子只受電場力的作用，則在開始運(yùn)動(dòng)的4s時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是（　　）

• A、在t=2s時(shí)，帶電粒子離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)
• B、在t=1.5s時(shí)，帶電粒子離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)
• C、帶電粒子將向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)
• D、4s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)

Answer 1

分析：由圖象可知，電場強(qiáng)度的大小與方向的變化，當(dāng)帶電粒子由靜止釋放僅在電場力作用下，根據(jù)運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系可確定運(yùn)動(dòng)情況．

解答：解：由牛頓第二定律可知，帶電粒子在第1s內(nèi)的加速度a₁=

qE

m

，為第2s內(nèi)加速度a₂=

2qE

m

的

1

2

，因此先加速1s再減小0.5s速度為零，接下來的0.5s將反向加速，v-t圖象如圖所示：
AB、根據(jù)速度時(shí)間圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移可知，在t=1.5s時(shí)，帶電粒子離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、帶電粒子在前1秒處于勻加速，在第二秒內(nèi)先做勻減速后反向加速，所以不是始終向一方向運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)速度時(shí)間圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移可知，3s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)，故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵之處是電場強(qiáng)度大小不一，導(dǎo)致加速度不一，所以失去對稱性．若電場強(qiáng)度大小相同，則帶電粒子一直同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)