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內質量為m、帶電量為q的電荷處于靜止狀態．關于該電荷在第2s內的運動（設電荷末與極板接觸），下列說法中正確的是（　　）

• A． 做勻加速直線運動，加速度大小為g
• B． 做變加速直線運動，平均加速度大小為 $\frac{g}{2}$
• C． 做變加速直線運動，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力作用處于平衡狀態；第二秒電場力增加，故加速度增加，是變加速運動，根據運動學規律列式求解．

解答 解：第1s電荷受重力和電場力作用處于平衡狀態，故電場力向上，與重力平衡；
第2s電勢差變大，故電場強度變大，電場力變大，第2s末電場強度增加為第1s末的兩倍，故電場力變為2倍，故合力變為向上，大小為mg，且第二秒內合力隨時間均勻增加，故加速度隨時間均勻增加，是變加速直線運動；
第2s末電場強度增加為第1s末的兩倍，故電場力變為2倍，故合力變為向上，大小為mg，故加速度為g，方向是豎直向上，第2s內合力隨時間均勻增加，故加速度隨時間均勻增加，
故平均加速度為：$\overline{a}$=$\frac{0+g}{2}$=$\frac{g}{2}$，
由上分析可知，故AD錯誤，BC正確；
故選：BC．

點評 本題關鍵是第二秒合力隨時間均勻增加，求解出平均加速度，然后再求解速度的增加量，同時能通過圖象得知，合力的變化情況．