Question

【題目】如圖甲所示，平行金屬板A、B正對(duì)豎直放置，CD為兩板中線上的兩點(diǎn)。A、B板間不加電壓時(shí)，一帶電小球從C點(diǎn)無初速釋放，經(jīng)時(shí)間T到達(dá)D點(diǎn)，此時(shí)速度為v0。在A、B兩板間加上如圖乙所示的交變電壓，t=0帶電小球仍從C點(diǎn)無初速釋放，小球運(yùn)動(dòng)過程中未接觸極板，則t=T時(shí)，小球（ ）

A. 在D點(diǎn)上方 B. 恰好到達(dá)D點(diǎn) C. 速度大于v0 D. 速度小于v0

Answer 1

【答案】B

【解析】

在A、B兩板間加上交變電壓后，小球受到重力和電場力的作用，電場力作周期性變化，可運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法研究：小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，分析t=T時(shí)小球的水平位移和豎直位移，判斷小球到達(dá)的位置，由功能關(guān)系分析小球的速度。

A、B項(xiàng)：在A、B兩板間加上如圖乙所示的交變電壓，小球受到重力和電場力的作用，電場力作周期性變化，且電場力在水平方向，所以小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)；

在水平方向小球先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后沿原方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，t=T/2時(shí)速度為零，接著，沿相反方向先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后繼續(xù)沿反方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，t=T時(shí)速度為零。根據(jù)對(duì)稱性可知在t=T時(shí)小球的水平位移為零，所以t=T時(shí)，小球恰好到達(dá)D點(diǎn)，故A錯(cuò)誤，B正確；

C、D項(xiàng)：在0-T時(shí)間內(nèi)，電場力做功為零，小球機(jī)械能變化量為零，所以t=T時(shí)，小球速度等于υ0．故CD錯(cuò)誤。

故應(yīng)選：B。