Question

16．如圖所示，真空中水平放置的兩平行金屬極板間有一垂直于極板的勻強(qiáng)電場(chǎng)，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，在距板最右端L處有一豎直放置的光屏M．一帶電量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從兩板左端中央平行于極板方向射入板間，最后垂直打在M屏上則（　�。�

• A． 質(zhì)點(diǎn)入射時(shí)的動(dòng)能小于打到屏上時(shí)的動(dòng)能
• B． 板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為$\frac{mg}{q}$
• C． 質(zhì)點(diǎn)最后打在屏上O點(diǎn)下方的某位置
• D． 質(zhì)點(diǎn)最后打在屏上O點(diǎn)上方的某位置

Answer 1

分析 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到重力和電場(chǎng)力作用，將質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)沿著水平和豎直方向正交分解，水平方向不受外力，一直做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向，先受重力和電場(chǎng)力作用向上勻加速，后只受重力向上勻減速，與板碰撞時(shí)，豎直分速度恰好減為零，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式分析．

解答 解：A、豎直方向，先受重力和電場(chǎng)力作用向上勻加速，后只受重力向上勻減速，與板碰撞時(shí)，豎直分速度恰好減為零，故質(zhì)點(diǎn)入射時(shí)的動(dòng)能等于打到屏上時(shí)的動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；
B、對(duì)于豎直分運(yùn)動(dòng)，加速時(shí)，有qE-mg=ma ①
減速時(shí)，有ma′=mg ②
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有0=at-a′t ③
水平分運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng)，故L=v₀t ④
故$E=\frac{2mg}{q}$，故B錯(cuò)誤；
C、豎直發(fā)現(xiàn)粒子先向上勻加速，后向上勻減速，所以位移一直向上，則質(zhì)點(diǎn)最后打在屏上O點(diǎn)上方的某位置，故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是將整個(gè)運(yùn)動(dòng)沿著水平和豎直方向正交分解，然后根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式后聯(lián)立求解．