Question

如圖甲所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖乙所示的電壓，t＝0時(shí)，Q板比P板電勢(shì)高5 V，此時(shí)在兩板的正中央M點(diǎn)有一個(gè)電子，速度為零，電子在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，使得電子的位置和速度隨時(shí)間變化。假設(shè)電子始終未與兩板相碰。在0＜t＜8×10^－10s的時(shí)間內(nèi)，這個(gè)電子處于M點(diǎn)的右側(cè)，速度方向向左且大小逐漸減小的時(shí)間是(  )

A．0＜t＜2×10^－10s

B．2×10^－10s＜t＜4×10^－10s

C．4×10^－10s＜t＜6×10^－10s

D．6×10^－10s＜t＜8×10^－10s＝＝

 

Answer 1

【答案】

D

【解析】

試題分析：作出粒子運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖所示。由圖像可知正確選項(xiàng)為D。

或者：

在時(shí)間內(nèi)，Q板比P板電勢(shì)高5V，，方向水平向左，所以電子所受電場(chǎng)力方向向右，加速度方向也向右，所以電子向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；

在時(shí)間內(nèi)，Q板比P板電勢(shì)低5V，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，所以電子所受電場(chǎng)力方向向左，加速度方向也向左，所以電子向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)速度為零；

在時(shí)間內(nèi)，Q板比P板電勢(shì)低5V，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，所以電子所受電場(chǎng)力方向向左，加速度方向也向左，所以電子向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；

在時(shí)間內(nèi)，Q板比P板電勢(shì)高5V，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左，所以電子所受電場(chǎng)力方向向左，加速度方向也向左，所以電子向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到8×10^-10s時(shí)刻速度為零，恰好又回到M點(diǎn)．

綜上分析可知：在時(shí)間內(nèi)，這個(gè)電子處于M點(diǎn)的右側(cè)，速度方向向左且大小逐漸減�。�

故選D

考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；

點(diǎn)評(píng)：平行板電容器兩極板帶電后形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電離子在電場(chǎng)中受到力的作用，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式分析即可求解．