Question

不計重力的帶電粒子在足夠大的勻強電場中從A點靜止釋放，經過時間t，通過的路程為s，若此時突然使場強大小不變而方向相反，則帶電粒子以后的運動情況是（　　）

• A．立即反向運動
• B．經過3t時間回到A點
• C．經過（

  2

  +1）t時間回到A點
• D．從釋放到回到A點時，總路程為4s

Answer 1

分析：帶電粒子只受電場力，先做勻加速直線運動，經過t時間時，場強大小不變而方向相反，電場力也反向，先沿原方向做勻減速直線運動，速度減至零時反向做勻加速直線運動．將電場力反向后的運動看成一種勻減速運動，勻加速與勻減速運動的位移大小相等、方向相反，根據運動學公式求解粒子回到A點的時間和路程．

解答：解：A、當突然使場強大小不變而方向相反時，粒子由于慣性繼續沿原方向做勻減速運動，而不是立即反向運動，故A錯誤．
B、C、D設經過t′時間回到A點．將場強反向后粒子的運動看成一種有往復的勻減速運動，根據勻加速與勻減速運動的位移大小相等、方向相反，得：

1

2

at2=-（vt′-

1

2

at′2）
又v=at
聯立解得：t′=（

2

+1）t
從釋放到速度為零的路程為：s₁=

v2

2a

=

(at)2

2a

=

1

2

at2
對于勻加速運動，有：s=

1

2

at2，則得：s₁=s；
所以從釋放到回到A點時，總路程為：s_總=2（s+s₁）=4s
故B錯誤，CD正確．
故選：CD．

點評：本題在分析帶電粒子受力情況的基礎上，分析運動情況是解題的基礎，關鍵要抓住兩個過程的關系，比如速度關系、位移關系，由運動學公式求解．