Question

如圖所示，帶正電的粒子以一定的初速度v₀沿兩板的中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，恰好沿下板的邊緣飛出，已知板長為L，平行板間距離為d，板間電壓為U，帶電粒子的電荷量為q，粒子通過平行板的時(shí)間為t，則（不計(jì)粒子的重力）（　�。�

• A．在前

  t

  2

  時(shí)間內(nèi)，電場力對粒子做的功為

  Uq

  4

• B．在后

  t

  2

  時(shí)間內(nèi)，電場力對粒子做的功為

  3Uq

  8

• C．在粒子下落前

  d

  4

  和后

  d

  4

  的過程中，電場力做功之比為1：2
• D．在粒子下落前

  d

  4

  和后

  d

  4

  的過程中，電場力做功之比為1：1

Answer 1

分析：根據(jù)類平拋規(guī)律可知，帶電粒子在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則滿足初速度為零的勻加速直線運(yùn)動

x

1

：x

2

：x

3

=1：3：5的結(jié)論，然后根據(jù)W=qEL求功（其中L是豎直方向的位移大小）即可．

解答：解：A、根據(jù)類平拋運(yùn)動規(guī)律可知，豎直方向粒子做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)結(jié)論

x

1

：x

2

：x

3

=1：3：5可知，前

t

2

時(shí)間內(nèi)，電場力做功為W=qE

1

4

(

d

2

)，又U=qEd，解得W=

qU

8

，A錯(cuò)誤．
B、有上分析

x

1

：

x

2

=1：3知，在后

t

2

內(nèi)下落位移占

3

4

，所以電場力做功為W=qE

3

4

(

d

2

)=

3

8

Uq=

3Uq

8

，B正確．
C、根據(jù)W=qEl可得，在粒子下落前

d

4

和后

d

4

的過程中，電場力做功之比為1：1，故C錯(cuò)誤．
D、由W=qEL=qE

d

4

得，在粒子下落前

d

4

和后

d

4

的過程中，電場力做功之比為1：1，故D正確．
故選BD．

點(diǎn)評：掌握類平拋運(yùn)動的處理方法和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的結(jié)論，理解W=qU，以及U=Ed中d的含義．