Question

【題目】如圖甲所示，兩平行金屬板MN、PQ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，不計(jì)重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向源源不斷地射入電場(chǎng)，粒子射入電場(chǎng)時(shí)的初動(dòng)能均為Ek0。已知t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的粒子剛好沿上板右邊緣垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)。則（ ）

A．所有粒子最終都垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)

B．t=0之后射入電場(chǎng)的粒子有可能會(huì)打到極板上

C．所有粒子在經(jīng)過(guò)電場(chǎng)過(guò)程中最大動(dòng)能都不可能超過(guò)2Ek0

D．若入射速度加倍成2v0，則粒子從電場(chǎng)出射時(shí)的側(cè)向位移與v0時(shí)相比必定減半

Answer 1

【答案】AC

【解析】

試題分析：粒子在平行極板方向不受電場(chǎng)力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故所有粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同；t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，沿上板右邊緣垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)，說(shuō)明豎直方向分速度變化量為零，根據(jù)動(dòng)量定理，豎直方向電場(chǎng)力的沖量的矢量和為零，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間為周期的整數(shù)倍；故所有粒子最終都垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)；由于t=0時(shí)刻射入的粒子始終做單向直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的分位移最大，故所有粒子最終都不會(huì)打到極板上；故A正確，B錯(cuò)誤；t=0時(shí)刻射入的粒子豎直方向的分位移最大，為d；根據(jù)分位移公式，有：，由于L=d，故：vym=v0；故最大動(dòng)能EK′=m（v02+v2ym）=2EK，故C正確；若t=0時(shí)刻的粒子入射速度加倍成2v0，則粒子從電場(chǎng)出射時(shí)間減半的側(cè)向位移與時(shí)間的平方成正比，側(cè)向位移與原v0相比必變成原來(lái)的四分之一；故D錯(cuò)誤；故選AC。