题目内容
【题目】某静电场的方向平行于x轴,其电势φ随x的分布如图所示。一质量m=4×10-10kg电荷量q=2×10-9C的带负电粒子(不计重力)(-1m,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则该粒子运动的周期为
A. s B. 0.6s C. 0.1 D. s
【答案】B
【解析】
根据图象可明确左右两边电势的降落与距离间的关系,根据E=U/d即可求得各自的电场强度;粒子在原点两侧来回振动,故周期为粒子在两侧运动的时间之和;根据速度公式v=at即可求出各自的时间,则可求得周期.
粒子先沿x轴正方向做匀加速匀速,后做匀减速直线运动,然后反向运动;由;;由,解得粒子沿x轴正方向运动的时间为;同理可得粒子沿x轴正方向做匀减速运动的时间为t2=0.1s;且粒子到达x=0.5m处的速度恰好为零,反向运动的时间为t1+t2=0.3s ;则粒子运动的周期为T=2(t1+t2)=0.6s ;故选B.
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