Question

如圖所示，兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場，板長為L，板間距離為d，在板右端L處有一豎直放置的光屏M，一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從兩板中央射入板間，最后垂直打在M屏上，則下列結(jié)論正確的是（　　）

• A．板間電場強(qiáng)度大小為

  mg

  q

• B．板間電場強(qiáng)度大小為

  mg

  2q

• C．質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動時間和它從板的右端運(yùn)動到光屏的時間相等
• D．質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動時間大于它從板的右端運(yùn)動到光屏的時間

Answer 1

分析：根據(jù)題意分析，質(zhì)點(diǎn)最后垂直打在M屏上，必須考慮質(zhì)點(diǎn)的重力．質(zhì)點(diǎn)在平行金屬板間軌跡應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)，飛出電場后，質(zhì)點(diǎn)的軌跡向下偏轉(zhuǎn)，質(zhì)點(diǎn)才能最后垂直打在M屏上．第一次偏轉(zhuǎn)質(zhì)點(diǎn)做類平拋運(yùn)動，第二次斜向上拋運(yùn)動平拋運(yùn)動的逆過程，運(yùn)用運(yùn)動的分解法，根據(jù)對稱性，分析前后過程加速度的關(guān)系，再研究電場強(qiáng)度的大�。�
水平方向質(zhì)點(diǎn)始終做勻速直線運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動的時間跟它從板的右端運(yùn)動到光屏的時間相等．

解答：解：A、B：據(jù)題分析可知，質(zhì)點(diǎn)在平行金屬板間軌跡應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)，做類平拋運(yùn)動，飛出電場后，質(zhì)點(diǎn)的軌跡向下偏轉(zhuǎn)，質(zhì)點(diǎn)才能最后垂直打在M屏上，前后過程質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡有對稱性，如圖，可見兩次偏轉(zhuǎn)的加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律得，qE-mg=mg，得到E=

2mg

q

．故A錯誤，B錯誤．
    C、D由于質(zhì)點(diǎn)在水平方向一直做勻速直線運(yùn)動，兩段水平位移大小相等，則質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動的時間跟它從板的右端運(yùn)動到光屏的時間相等．故C正確，D錯誤．
故選：C

點(diǎn)評：本題是類平拋運(yùn)動與平拋運(yùn)動的綜合應(yīng)用，基本方法相同：運(yùn)動的合成與分解．