Question

甲圖中A、B是一對(duì)平行金屬板，A板接地（電勢(shì)U_A=0），在兩板間加上一周期為T的交變電壓u（如乙圖所示）．現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進(jìn)入兩板間的電場(chǎng)區(qū)內(nèi)．設(shè)電子的初速度和重力的影響均可忽略，則（　　）

A．若電子是在t=0時(shí)刻進(jìn)入的，它將一直向B板運(yùn)動(dòng)

B．若電子是在t=T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上

C．若電子是在t=3T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上

D．若電子是在t=T/2時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板、時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析：分析電子的受力情況，來(lái)確定電子的運(yùn)動(dòng)情況，如果電子一直向右運(yùn)動(dòng)，一定能到達(dá)B板；如果時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，則通過(guò)比較兩個(gè)方向的位移大小，分析能否到達(dá)B板．

解答：解：A、電子在t=0時(shí)刻進(jìn)入時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)，前半個(gè)周期受到的電場(chǎng)力向上，向上做加速運(yùn)動(dòng)，后半個(gè)周期受到的電場(chǎng)力向下，繼續(xù)向上做減速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻速度為零，接著周而復(fù)始，所以電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，一定會(huì)到達(dá)B板．故A正確．
B、若電子是在t=

T

8

時(shí)刻進(jìn)入時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)：在

T

8

～

1

2

T，電子受到的電場(chǎng)力向上，向上做加速運(yùn)動(dòng)，在

1

2

T～T內(nèi)，受到的電場(chǎng)力向下，繼續(xù)向上做減速運(yùn)動(dòng)，

9T

8

T時(shí)刻速度為零，接著繼續(xù)向B板運(yùn)動(dòng)，周而復(fù)始，所以電子時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上．故B正確．
C、若電子是在t=

3

8

T時(shí)刻進(jìn)入時(shí)，與在t=

T

8

時(shí)刻進(jìn)入時(shí)情況，在運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，總的位移向左，最后穿過(guò)A板．故C錯(cuò)誤；
D、若電子是在t=

T

2

時(shí)刻進(jìn)入時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)：在

T

2

～T，電子受到的電場(chǎng)力向左，向左做加速運(yùn)動(dòng)，在T～

3T

2

內(nèi)，受到的電場(chǎng)力向右，繼續(xù)向左做減速運(yùn)動(dòng)，

3T

2

時(shí)刻速度為零，接著周而復(fù)始，所以電子一直向A板運(yùn)動(dòng)，一定不會(huì)到達(dá)B板．故D錯(cuò)誤．
故選AB

點(diǎn)評(píng)：因極板間加交變電場(chǎng)，故粒子的受力是周期性變化的，本題應(yīng)通過(guò)受力情況先確定粒子的運(yùn)動(dòng)情況．根據(jù)位移情況判斷電子能否穿過(guò)B板．