Question

9．如图（1）所示，在两平行的金属板间加上如图（2）所示的电压．在0～1s内，一点电荷在两极板间处于静止状态，t=2s时电荷仍运动且未与极板接触．则在1～2s内，点电荷（g取10m/s²）（　　）

• A． 做匀加速直线运动，加速度大小为10m/s²
• B． 做变加速直线运动．平均加速度大小为5m/s²
• C． 做变加速直线运动，2s末加速度大小为10m/s²
• D． 2s末速度大小为10m/s

Answer 1

分析 第一秒电荷受重力和电场力作用处于平衡状态；第二秒电场力增加，故加速度增加，是变加速运动，根据运动学规律列式求解．

解答 解：A、第1s电荷受重力和电场力作用处于平衡状态，故电场力向上，与重力平衡；
第2s电势差变大，故电场强度变大，电场力变大，第2s末电场强度增加为第1s末的两倍，故电场力变为2倍，故合力变为向上，大小为mg，且第二秒内合力随时间均匀增加，故加速度随时间均匀增加，是变加速直线运动，故A错误；
B、第2s内电压随时间增加，电场强度随时间增加，电场力随时间时间增加，合力随时间增加，加速度随时间增加，做变加速直线运动，第二秒内合力随时间均匀增加，故加速度随时间均匀增加，故平均加速度为：$\overline{a}=\frac{0+10}{2}m/{s}_{\;}^{2}=5m/{s}_{\;}^{2}$，故B正确；
C、第2s末电场强度增加为第1s末的两倍，故电场力变为2倍，故合力变为向上，大小为mg，故加速度为g，方向是竖直向上，故C正确；
D、根据速度时间公式，2秒末速度大小为：${v}_{2}^{\;}=\overline{a}•t=5×1m/s=5m/s$，故D错误；
故选：BC．

点评 本题关键是第二秒合力随时间均匀增加，求解出平均加速度，然后再求解速度的增加量．