Question

不计重力的带电粒子在足够大的匀强电场中从A点静止释放，经过时间t，通过的路程为s，若此时突然使场强大小不变而方向相反，则带电粒子以后的运动情况是（　　）

• A．立即反向运动
• B．经过3t时间回到A点
• C．经过（

  2

  +1）t时间回到A点
• D．从释放到回到A点时，总路程为4s

Answer 1

分析：带电粒子只受电场力，先做匀加速直线运动，经过t时间时，场强大小不变而方向相反，电场力也反向，先沿原方向做匀减速直线运动，速度减至零时反向做匀加速直线运动．将电场力反向后的运动看成一种匀减速运动，匀加速与匀减速运动的位移大小相等、方向相反，根据运动学公式求解粒子回到A点的时间和路程．

解答：解：A、当突然使场强大小不变而方向相反时，粒子由于惯性继续沿原方向做匀减速运动，而不是立即反向运动，故A错误．
B、C、D设经过t′时间回到A点．将场强反向后粒子的运动看成一种有往复的匀减速运动，根据匀加速与匀减速运动的位移大小相等、方向相反，得：

1

2

at2=-（vt′-

1

2

at′2）
又v=at
联立解得：t′=（

2

+1）t
从释放到速度为零的路程为：s₁=

v2

2a

=

(at)2

2a

=

1

2

at2
对于匀加速运动，有：s=

1

2

at2，则得：s₁=s；
所以从释放到回到A点时，总路程为：s_总=2（s+s₁）=4s
故B错误，CD正确．
故选：CD．

点评：本题在分析带电粒子受力情况的基础上，分析运动情况是解题的基础，关键要抓住两个过程的关系，比如速度关系、位移关系，由运动学公式求解．