Question

15．如圖1所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔．右極板電勢隨時間變化的規(guī)律如圖2所示．電子原來靜止在左極板小孔處．（不計重力作用）下列說法中正確的是（　�。�

• A． t=$\frac{T}{4}$時刻釋放電子，電子一定打到右極板上
• B． t=0時刻釋放電子，電子可能在兩板間振動
• C． t=0時刻釋放電子，電子將始終向右運動
• D． t=$\frac{3T}{8}$時刻釋放電子，電子必將打到左極板上

Answer 1

分析 分析電子的受力情況，來分析電子的運動情況，若一直向右運動，可以打在右板，若電子時而向右運動，時而向左運動，根據(jù)位移關(guān)系，分析電子的運動情況．

解答 解：分析電子在一個周期內(nèi)的運動情況．
A、從t=$\frac{T}{4}$時刻釋放電子，在$\frac{T}{4}$～$\frac{T}{2}$內(nèi)，電子向右做勻加速直線運動；在$\frac{T}{2}$～$\frac{3}{4}T$內(nèi)，電子受到的電場力向左，電子繼續(xù)向右做勻減速直線運動，$\frac{3}{4}T$時刻速度為零；在$\frac{3}{4}T$～T內(nèi)電子受到向左的電場力，向左做初速度為零的勻加速直線運動，在T～$\frac{5T}{4}$內(nèi)電子受到向右的電場力，向左做勻減速運動，在$\frac{5T}{4}$時刻速度減為零；接著重復(fù)．若兩板距離足夠大時，電子在兩板間振動．故A錯誤；
BC、從t=0時刻釋放電子，前$\frac{T}{2}$內(nèi)，電子受到的電場力向右，電子向右做勻加速直線運動；后$\frac{T}{2}$內(nèi)，電子受到向左的電場力作用，電子向右做勻減速直線運動；接著周而復(fù)始，所以電子一直向右做單向的直線運動，直到打在右板上．故B錯誤，C正確；
D、用同樣的方法分析從t=$\frac{3}{8}$T時刻釋放電子的運動情況，電子先向右運動，后向左運動，由于一個周期內(nèi)向左運動的位移大于向右運動的位移，電子最終從左極板的小孔離開電場．也可能電子在向右過程中就碰到右極板，故D錯誤．
故選：C

點評 本題中電子在周期性變化的電場中，電場力是周期性變化的，關(guān)鍵要根據(jù)牛頓定律分析電子的運動情況