一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示,在该匀强电场中,有一个带电粒子于t=0时刻由静止释放,若带电粒子只受电场力作用,则下列说法中正确的是[]A.带电粒子只向

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电场力的功/2022-12-04 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

不定项选择
一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示,在该匀强电场中,有一个带电粒子于t=0时刻由静止释放,若带电粒子只受电场力作用,则下列说法中正确的是(   )

A.带电粒子只向一个方向运动
B.0~2s内,电场力所做的功等于零
C.4s末带电粒子回到原出发点
D.2.5s~4s内,电场力的冲量等于零

◎ 答案

D

◎ 解析

试题分析:从图中可以看出,电场变化的周期是3s,在每个周期的前一秒内,带电粒子的加速度为后两秒的加速度为可得a2是a1的2倍,从而绘出v-t图,有题意可知粒子在反向加速0.5s后开始反方向运动,可判断A错误;由图可以看出0~2s的时间内,做功不会为零;由v-t图象中图线与坐标轴围成的图形的面积为位移可判断C选项的正误;由动量定理可计算出2.5s~4s内的动量的变化,从而判断D的正误。

解:由牛顿第二定律可知,带电粒子在第1s内的加速度为第2s内加速度的一半,因此先加速1s再减小0.5s速度为零,接下来的0.5s将反向加速,v--t图象如图所示,由对称关系可得,反向加速的距离使带电粒子刚回到减速开始的点,所以选项A错;

0~2s内,带电粒子的初速度为零,但末速度不为零,由动能定理可知电场力所做的功不为零,选项B错误;

由v--t图象中图线与坐标轴围成的图形的面积为物体的位移,由对称可以看出,前4s内的位移不为零,所以带电粒子不会回到原出发点,所以C错误;

2.5s~4s内,电场力的冲量为 I=2qE×0.5+(-qE)×1=0,选项D正确。
故选D.

◎ 知识点

    专家分析,试题“一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示,在该匀强电场中,有一个带电粒子于t=0时刻由静止释放,若带电粒子只受电场力作用,则下列说法中正确的是[]A.带电粒子只向…”主要考查了你对  【冲量】,【电场力的功】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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