Question

如圖，兩平行金屬板間有一豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，在距離板的右端4L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(chǎng)強(qiáng)度大小為5mg/q

B．板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為4mg/q

C．質(zhì)點(diǎn)從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間是質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的4倍

D．質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動(dòng)的過程中和質(zhì)點(diǎn)從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏上的過程中速度變化相同

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(chǎng)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(dòng)，第二次斜向上拋運(yùn)動(dòng)，是平拋運(yùn)動(dòng)的逆過程，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，根據(jù)對(duì)稱性，分析前后過程加速度的關(guān)系，再研究電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�水平方向質(zhì)點(diǎn)始終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，分析運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

解答：解：A、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(dòng)，飛出電場(chǎng)后，做斜拋運(yùn)動(dòng)，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，前后過程在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的v_y大小相等，而水平方向質(zhì)點(diǎn)始終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以兩個(gè)過程中時(shí)間之比為1：4，根據(jù)v_y=at可見兩次偏轉(zhuǎn)的加速度之比為4：1，根據(jù)牛頓第二定律得，qE-mg=4mg，得到E=

5mg

q

故AC正確，B錯(cuò)誤；
D、第一次偏轉(zhuǎn)質(zhì)點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng)的末速度是第二次斜向上拋運(yùn)動(dòng)的初速度，而第二次斜向上拋運(yùn)動(dòng)的末速度等于第一次偏轉(zhuǎn)的初速度，所以兩個(gè)過程中速度變化的大小相等，方向不同，故D錯(cuò)誤．
故選AC

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