Question

【題目】如圖甲所示，兩平行金屬板、的板長和板間距離相等，板間存在如圖乙所示的隨時間周期性變化的電場，電場方向與兩板垂直，在時刻，一不計重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場方向射入電場，粒子射入電場時的速度為，時刻粒子剛好沿板右邊緣射出電場。則（　　）

A.該粒子射出電場時的速度大小為

B.該粒子在t＝時刻，速度大小為

C.若該粒子在t＝時刻以速度進入電場，則粒子會打在板上

D.若該粒子在時刻以速度進入電場，則該粒子沿兩極板中線水平射出

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．粒子射入電場在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上前半個周期內(nèi)先做勻加速直線運動，電場力做正功；在后半個周期內(nèi)做勻減速直線運動，電場力做負功，豎直速度又減小為零，所以時刻粒子射出電場時，豎直方向的速度為0，故從邊緣離開電場時速度是水平方向的，大小為，故A錯誤；

B．在時刻，粒子在水平方向上的分速度為，因為兩平行金屬板、的板長和板間距離相等，則有：

解得：

則時刻，，根據(jù)平行四邊形定則知，粒子的速度為：

故B正確；

C．由于水平方向做勻速直線運動，所以粒子無論什么時候進入電場，運動的時間都是，一個周期內(nèi)電場力做功都為零，粒子在時刻以速度進入電場，只是豎直方向先向下加速后向上減速為零，粒子的水平速度為，從邊緣離開電場，故C錯誤；

D．由于水平方向做勻速直線運動，所以粒子無論什么時候進入電場，運動的時間都是，一個周期內(nèi)電場力做功都為零，粒子在 時刻以速度進入電場，豎直方向先向上加速再減速為零，再向下加速后減速為零，一個周期內(nèi)豎直方向的位移為零，下一個周期重復這一過程，所以粒子沿兩極板中線水平射出，故D正確。

故選BD。