12.如圖所示,兩平行金屬板間有一勻強電場,板長為L,板間距離為d,在距板右端L處有一豎直放置的光屏M.一電荷量為q、質量為m的質點從兩板中央射入板間,最后垂直打在M屏上,則下列結論正確的是( 。
A.板間的電場強度大小為$\frac{mg}{q}$
B.板間的電場強度大小為$\frac{2mg}{q}$
C.質點在板間運動時動能的增加量等于電場力做的功
D.質點在板間的運動時間等于它從板的右端運動到光屏的時間

分析 根據(jù)題意分析,質點最后垂直打在M屏上,必須考慮質點的重力.質點在平行金屬板間軌跡應向上偏轉,飛出電場后,質點的軌跡向下偏轉,質點才能最后垂直打在M屏上.第一次偏轉質點做類平拋運動,第二次斜向上拋運動平拋運動的逆過程,運用運動的分解法,根據(jù)對稱性,分析前后過程加速度的關系,再研究電場強度的大。椒较蛸|點始終做勻速直線運動,質點在板間運動的時間跟它從板的右端運動到光屏的時間相等.

解答 解:A、B據(jù)題分析可知,質點在平行金屬板間軌跡應向上偏轉,做類平拋運動,飛出電場后,質點的軌跡向下偏轉,質點才能最后垂直打在M屏上,前后過程質點的運動軌跡有對稱性,如圖,可見兩次偏轉的加速度大小相等,
根據(jù)牛頓第二定律得,qE-mg=mg,得到E=$\frac{2mg}{q}$.故A錯誤,B正確.
C、質點在運動中,受到重力與電場力,根據(jù)動能定理可知,動能的增加量等于電場力與重力做的總功,故C錯誤;
D、由于質點在水平方向一直做勻速直線運動,兩段水平位移大小相等,則質點在板間運動的時間跟它從板的右端運動到光屏的時間相等.故D正確.
故選:BD.

點評 本題是類平拋運動與平拋運動的綜合應用,基本方法相同:運動的合成與分解.

練習冊系列答案
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