Question

【題目】如圖甲所示，兩平行金屬板、的板長(zhǎng)和板間距離相等，板間存在如圖乙所示的隨時(shí)間周期性變化的電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與兩板垂直，在時(shí)刻，一不計(jì)重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，粒子射入電場(chǎng)時(shí)的速度為，時(shí)刻粒子剛好沿板右邊緣射出電場(chǎng)。則（　�。�

A.該粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度大小為

B.該粒子在t＝時(shí)刻，速度大小為

C.若該粒子在t＝時(shí)刻以速度進(jìn)入電場(chǎng)，則粒子會(huì)打在板上

D.若該粒子在時(shí)刻以速度進(jìn)入電場(chǎng)，則該粒子沿兩極板中線水平射出

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．粒子射入電場(chǎng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上前半個(gè)周期內(nèi)先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功；在后半個(gè)周期內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，豎直速度又減小為零，所以時(shí)刻粒子射出電場(chǎng)時(shí)，豎直方向的速度為0，故從邊緣離開電場(chǎng)時(shí)速度是水平方向的，大小為，故A錯(cuò)誤；

B．在時(shí)刻，粒子在水平方向上的分速度為，因?yàn)閮善叫薪饘侔?/span>、的板長(zhǎng)和板間距離相等，則有：

解得：

則時(shí)刻，，根據(jù)平行四邊形定則知，粒子的速度為：

故B正確；

C．由于水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以粒子無論什么時(shí)候進(jìn)入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都是，一個(gè)周期內(nèi)電場(chǎng)力做功都為零，粒子在時(shí)刻以速度進(jìn)入電場(chǎng)，只是豎直方向先向下加速后向上減速為零，粒子的水平速度為，從邊緣離開電場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；

D．由于水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以粒子無論什么時(shí)候進(jìn)入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都是，一個(gè)周期內(nèi)電場(chǎng)力做功都為零，粒子在 時(shí)刻以速度進(jìn)入電場(chǎng)，豎直方向先向上加速再減速為零，再向下加速后減速為零，一個(gè)周期內(nèi)豎直方向的位移為零，下一個(gè)周期重復(fù)這一過程，所以粒子沿兩極板中線水平射出，故D正確。

故選BD。