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高中 | 带电粒子在交变电场中的运动题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-1
第一章 静电场
1.9 带电粒子在电场中的运动
带电粒子在交变电场中的运动
如图为范围足够大的匀强电场的电场强度$E$随时间$t$变化的关系图像。当$t=0$时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的是$(\qquad)$

粒子将做往返运动,$6\\;\\rm s$末带电粒子回到原出发点
","粒子在$0\\sim 2\\;\\rm s$内的加速度与在$2\\;\\rm s\\sim 4\\;\\rm s$内的加速度等大反向
","粒子在$4\\;\\rm s$末的速度为零
","粒子在$0\\sim 6\\;\\rm s$内,所受电场力做的总功不为零
"]$\rm AB$.$E-t$图像相当于$a-t$图像,$0\sim 2\;\rm s$内带电粒子做匀加速直线运动,$2\;\rm s\sim 4\;\rm s$电场强度大小为$0\sim 2\;\rm s$内电场强度大小的$2$倍,且电场强度方向与$0\sim 2\;\rm s$内电场强度方向相反,所以$2\;\rm s\sim 4\;\rm s$内先做匀减速直线运动再做反向的匀加速直线运动,$4\;\rm s-6\;\rm s$反方向做匀减速运动到零,之后再重复以上过程,所以带电粒子做往复运动,作出带电粒子的$0\sim 8\;\rm s$内的$v-t$图像如下图所示

$v-t$图像的斜率就是加速度,$v-t$图像的面积表示位移,粒子将做往返运动,$6\;\rm s$末带电粒子回到原出发点;在$2\;\rm s\sim 4\;\rm s$内的加速度是粒子在$0\sim 2\;\rm s$内的加速度大小的$2$倍,方向相反,故$\rm A$正确,$\rm B$错误;
$\rm C$.由$v-t$图像可知粒子在$4\;\rm s$末的速度不为零,故$\rm C$错误;
$\rm D$.由$v-t$图像可知$6\;\rm s$末粒子的速度为零,由动能定理可知粒子在$0\sim 6\;\rm s$内,所受电场力做的总功为零,故$\rm D$错误。
故选:$\rm A$。
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