Question

在水平絕緣地面上放置著質(zhì)量為m．帶電量為+q的物塊，在豎直方向上加一個(gè)向上的電場，場強(qiáng)E隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示，不考慮運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力，重力加速度為g，從t=0開始釋放帶電物塊，在0～4t₀時(shí)間內(nèi)（　�。�

A、在t₀時(shí)刻物塊動(dòng)能最大

B、在2t₀時(shí)刻物塊的重力勢能最大

C、在3t₀時(shí)刻物塊的電勢能最大

D、在3t₀時(shí)刻物塊的機(jī)械能最大

Answer 1

分析：分析物塊在0～4t₀時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況：在0～t₀時(shí)間內(nèi)，物塊受到向上電場力，大小為F=1.5mg，物塊向上做加速度大小為0.5g的勻加速運(yùn)動(dòng)；在t₀～2t₀時(shí)間內(nèi)，物塊受到向上電場力，大小為F=0.5mg，物塊向上做加速度大小為0.5g的勻減速運(yùn)動(dòng)，2t₀時(shí)刻速度為零；在2t₀～3t₀時(shí)間內(nèi)，物塊受到向上電場力，大小為F=0.5mg，物塊向下做加速度大小為0.5g的勻加速運(yùn)動(dòng)；在3t₀～4t₀時(shí)間內(nèi)，物塊受到向上電場力，大小為F=1.5mg，物塊向下做加速度大小為0.5g的勻減速運(yùn)動(dòng)，4t₀時(shí)刻速度為零．根據(jù)速度的大小判斷動(dòng)能的大�。�當(dāng)物塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力做負(fù)功，重力勢能增大，電場力做正功，電勢能減小．根據(jù)能量守恒定律分析機(jī)械能的變化．

解答：解：A、根據(jù)分析可知，物塊的運(yùn)動(dòng)情況：在0～t₀時(shí)間內(nèi)，向上做勻加速運(yùn)動(dòng)；在t₀～2t₀時(shí)間內(nèi)，向上做勻減速運(yùn)動(dòng)；在2t₀～3t₀時(shí)間內(nèi)，向下做勻加速運(yùn)動(dòng)；在3t₀～4t₀時(shí)間內(nèi)，向下做勻減速運(yùn)動(dòng)；可見，t₀時(shí)刻物塊的速度最大，其動(dòng)能最大．故A正確．
    B、在2t₀時(shí)刻物塊離地面高度最大，其重力勢能最大．故B正確．
    C、當(dāng)物塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場力做正功，電勢能減小，則物塊在0時(shí)刻和4t₀時(shí)刻電勢能最大．故C錯(cuò)誤．
    D、根據(jù)能量守恒可知，物塊的電勢能與機(jī)械能的總量不變，在2t₀時(shí)刻物塊的電勢能最小，其機(jī)械能最大．故D錯(cuò)誤．
故選AB

點(diǎn)評(píng)：本題是帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)問題，關(guān)鍵是根據(jù)物塊的受力情況分析運(yùn)動(dòng)情況．