Question

2．如圖（甲）所示，兩平行金屬板間距為d，在兩極板間加上如圖（乙）所示的電壓，在第1s內(nèi)質(zhì)量為m、帶電量為q的電荷處于靜止?fàn)顟B(tài)．關(guān)于該電荷在第2s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)（設(shè)電荷末與極板接觸），下列說法中正確的是（　�。�

• A． 做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為g
• B． 做變加速直線運(yùn)動(dòng)，平均加速度大小為 $\frac{g}{2}$
• C． 做變加速直線運(yùn)動(dòng)，2s末的加速度大小為g
• D． 2s末的加速度大小為$\frac{g}{2}$

Answer 1

分析 第一秒電荷受重力和電場(chǎng)力作用處于平衡狀態(tài)；第二秒電場(chǎng)力增加，故加速度增加，是變加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律列式求解．

解答 解：第1s電荷受重力和電場(chǎng)力作用處于平衡狀態(tài)，故電場(chǎng)力向上，與重力平衡；
第2s電勢(shì)差變大，故電場(chǎng)強(qiáng)度變大，電場(chǎng)力變大，第2s末電場(chǎng)強(qiáng)度增加為第1s末的兩倍，故電場(chǎng)力變?yōu)?倍，故合力變?yōu)橄蛏�，大小為mg，且第二秒內(nèi)合力隨時(shí)間均勻增加，故加速度隨時(shí)間均勻增加，是變加速直線運(yùn)動(dòng)；
第2s末電場(chǎng)強(qiáng)度增加為第1s末的兩倍，故電場(chǎng)力變?yōu)?倍，故合力變?yōu)橄蛏�，大小為mg，故加速度為g，方向是豎直向上，第2s內(nèi)合力隨時(shí)間均勻增加，故加速度隨時(shí)間均勻增加，
故平均加速度為：$\overline{a}$=$\frac{0+g}{2}$=$\frac{g}{2}$，
由上分析可知，故AD錯(cuò)誤，BC正確；
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是第二秒合力隨時(shí)間均勻增加，求解出平均加速度，然后再求解速度的增加量，同時(shí)能通過圖象得知，合力的變化情況．