Question

11．如圖甲所示，一對(duì)長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬板，平行正對(duì)放置，質(zhì)量為m的電子從平行板左側(cè)以速度v₀沿兩板的中線不斷進(jìn)入平行板之間．兩板間所加交變電壓u_AB如圖乙所示，交變電壓的周期T=$\frac{L}{2{v}_{0}}$，已知所有電子都能穿過平行板，不考慮電子的重力和電子間的相互作用，則（　�。�

• A． 所有電子都從右側(cè)的同一點(diǎn)離開電場(chǎng)
• B． 電子離開電場(chǎng)時(shí)速度大小不可能等于v₀
• C． t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子，離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能大于$\frac{1}{2}$mv₀²
• D． 在t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子，在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí)側(cè)位移最大

Answer 1

分析 電子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，不同時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子豎直方向運(yùn)動(dòng)情況不同，則知不是從同一點(diǎn)離開電場(chǎng)．所有電子都能穿過平行板，豎直方向加速和減速的時(shí)間必然相等，飛出電場(chǎng)時(shí)，電子只有水平速度．t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子，離開電場(chǎng)時(shí)速度等于v₀．

解答 解：A、電子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，不同時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子豎直方向分速度圖象如圖，根據(jù)圖象的“面積”大小等于位移可知，各個(gè)電子在豎直方向的位移不全相同，故所有電子從右側(cè)的離開電場(chǎng)的位置不全相同．故A錯(cuò)誤．
B、由圖看出，所有電子離開電場(chǎng)時(shí)豎直方向分速度v_y=0，速度都等于v₀，故B錯(cuò)誤．
C、由上分析可知，電子離開電場(chǎng)時(shí)的速度都相同，動(dòng)能都為$\frac{1}{2}$mv₀²．故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)圖象可知，在t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子側(cè)位移最大為$\frac{1}{2}d$，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題作出速度圖象，根據(jù)“面積”大小等于位移分析豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況，難度適中．