Question

16．如图甲所示为两平行金属板，板间电势差变化如乙图所示．一带电小球位于两板之间，已知小球在0～t时间内处于静止状态，在3t时刻小球恰好经过静止时的位置，整个过程带电小球没有与金属板相碰．则乙图中U_x的值为（　　）

• A． 3U₀
• B． 4U₀
• C． 5U₀
• D． 6U₀

Answer 1

分析 先由静止状态确定出重力与电场力的关系，再确定出运动时的加速度，由运动学的位移公式可确定出位移列等式求解．

解答 解：在0-t，mg=2$\frac{U}{d}q$
在t-2t，a=$\frac{mg-\frac{uq}{d}}{m}$=$\frac{uq}{dm}$，向下加速
2t-3t，a′=$\frac{\frac{Uxq}{d}-mg}{m}$=$\frac{\frac{{u}_{x}q}{d}-2\frac{uq}{d}}{m}$，方向向上．
则$\frac{1}{2}a{t}^{2}$+$at•t-\frac{1}{2}a′{t}^{2}$=0
解得U_x=5u₀，则C正确，
故选：C

点评 考查电场力的决定素，结合运动学公式求解，确定相关量的数值关系是求解的关键．