Question

一對(duì)平行金屬板A、B間有交流電壓，B板電勢(shì)為0，A板電勢(shì)U=U₀cosωt，一個(gè)不計(jì)重力初速度為0的電子，在t=0時(shí)刻靜止在O點(diǎn)處，則電子運(yùn)動(dòng)情況可能為（　　）

• A、以某點(diǎn)為平衡位置來(lái)回振動(dòng)
• B、一直向A板運(yùn)動(dòng)，到A板使速度恰好為0
• C、一直向A板加速運(yùn)動(dòng)，而打到A板
• D、電子可能運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的左邊

Answer 1

分析：電子受到的電場(chǎng)力qE=

qU

md

，由電壓為余弦圖象變化分析加速度的大小變化然后分析速度的變化情況，即可得出運(yùn)動(dòng)情況

解答：解：開(kāi)始時(shí)A板電勢(shì)高于B點(diǎn)，則場(chǎng)強(qiáng)方向由A指向B，則電子受到的電場(chǎng)力指向A，即向右
t=0時(shí)電壓最大，則電子受到的電場(chǎng)力最大，電子做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，

T

4

后電壓減小到0，加速度減小到0速度達(dá)到最大，

T

4

-

T

2

時(shí)間內(nèi)，A板電勢(shì)為負(fù)，電場(chǎng)線反向，電子受反方向的電場(chǎng)力開(kāi)始做加速度逐漸變大的減速運(yùn)動(dòng)，

T

2

時(shí)刻速度減小到0，

T

2

-

3T

4

時(shí)間內(nèi)電子反向，向左加速運(yùn)動(dòng)，

3T

4

-T時(shí)間內(nèi)向左減速運(yùn)動(dòng)回到O點(diǎn)．v-t圖象如圖．
若極板的一半距離大于0-

T

2

時(shí)間內(nèi)的位移，則電子以

T

2

時(shí)刻到達(dá)的位置為平衡位置做來(lái)回振動(dòng)，A有可能；
若極板的一半距離等于0-

T

2

時(shí)間內(nèi)的位移，則表現(xiàn)為電子一直向A板運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A板時(shí)速度恰好為0，B有可能；
若極板的一半距離小于0-

T

2

時(shí)間內(nèi)的位移，則表現(xiàn)為電子一直向A板加速，打到A板，C有可能；
又上述分析知粒子不可能運(yùn)動(dòng)到出發(fā)點(diǎn)的左側(cè)，故D錯(cuò)誤．
故選：ABC．

點(diǎn)評(píng)：本題屬于帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析，注意電場(chǎng)方向反向時(shí)速度方向并不反向而是加速度方向反向，難度適中．