Question

在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块，开始时滑块处于静止状态．若在滑块所在空间加一水平匀强电场E₁，持续一段时间后立即换成与E₁相反方向的匀强电场E₂．当电场E₂与电场E₁持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能E_K．在上述过程中，E₁对滑块的电场力做功为W₁，冲量大小为I₁；E₂对滑块的电场力做功为W₂，冲量大小为I₂．则（　　）

A．W₁=0.20E_K    W₂=0.80E_K

B．I₂=2I₁

C．W₁=0.25E_K   W₂=0.75_K

D．I₂=3I₁

Answer 1

分析：要注意题中的条件，两个过程经过相同的时间，发生的位移大小相等，方向相反．
根据匀变速直线运动规律求出两个过程末速度大小关系．由动能定理可求得功的大小及冲量大小．

解答：解：设第一过程末速度为v₁，第二过程末速度大小为v₂．根据上面的分析知两过程的平均速度大小相等．
根据匀变速直线运动规律有：

v1

2

=

v2-v1

2

，所以有：v₂=2v₁．
根据动能定理有：W₁=

1

2

mv₁²，
W₂=

1

2

mv₂²-

1

2

mv₁²，
而E_k=

1

2

mv₂²
所以W₁=0.25E_k，W₁=0.75E_k
又因为位移大小相等，所以两个过程中电场力的大小之比为1：3，
根据冲量定义得：I₁=F₁t，I₂=F₂t 
所以可得：I₂=3I₁
故A、B错误，CD正确．
故选：CD．

点评：本题要通过题意中找出有用的物理信息，运用物理规律找出已知量和未知量之间的关系，正确应用动能定理进行分析应用．