在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块．开始时滑块静止．若

问题选择题

在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块．开始时滑块静止．若在滑块所在空间加一水平匀强电场E₁，持续一段时间后立刻换成与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．I₁=I₂

B．4I₁=I₂

C．W₁=0.25E_k，W₂=0.75E_k

D．W₁=0.20E_k，W₂=0.80E_k

答案

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

v2-v1

，所以有v₂=2v₁．

根据动能定理有：W₁=

mv₁²，

W₂=

mv₂²-mv₁²，

而E_k=

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I₂=3I₁

故A、B、D错误，C正确．

故选C．