Question

7．如圖甲所示兩平行金屬板，B板接地．從t=0時刻起AB板接電源，A板電勢隨時間變化圖象如圖乙，板間一帶正電粒子（不計重力）由靜止開始在電場力作用下運動．板間距足夠長，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 粒子在兩板間往復(fù)運動
• B． t=$\frac{T}{2}$時粒子速度為零
• C． t=$\frac{T}{2}$到t=$\frac{3}{4}T$這段時間內(nèi)粒子的電勢能降低，電場力對粒子做正功
• D． t=$\frac{T}{8}$時與t=$\frac{T}{4}$時粒子速度之比是1：4

Answer 1

分析 0～$\frac{T}{4}$時間內(nèi)粒子向B板做加速度增大的加速運動，$\frac{T}{4}$～$\frac{T}{2}$時間內(nèi)粒子向B板做加速度減小的加速運動，根據(jù)對稱性，在$\frac{T}{2}$時刻速度最大，在T時刻速度恰好為零，接下來，粒子重復(fù)上述運動，所以粒子一直向B板運動，速度用動量定理求解．

解答 解：A、t=0時刻A板電勢比B板高，粒子在0～$\frac{T}{4}$時間內(nèi)粒子向B板做加速度增大的加速運動，$\frac{T}{4}$～$\frac{T}{2}$時間內(nèi)粒子向B板做加速度減小的加速運動，根據(jù)對稱性，在$\frac{T}{2}$時刻速度最大，在T時刻速度恰好減為零，接下來，粒子重復(fù)上述運動，所以粒子一直向B板運動，故A錯誤，B錯誤；
C、根據(jù)分析t=$\frac{T}{2}$到t=$\frac{3}{4}T$這段時間內(nèi)粒子向B板做加速度增大的減速運動，故電勢能增加，電場力對粒子做負功，故C錯誤；
D、0～$\frac{T}{8}$內(nèi)，由動量定理，F(xiàn)t=mv₁，同理，$\frac{T}{8}$～$\frac{T}{4}$內(nèi)，F(xiàn)′t=mv₂-mv₁   且力取平均值，代入得粒子速度之比是1：4，故D正確．
故選：D

點評 粒子在交變電場作用下做加速運動，當電場改變方向時粒子所受電場力同時改變方向，根據(jù)粒子在電場中做勻變速直線運動根據(jù)運動規(guī)律求解粒子的運動情況．掌握規(guī)律是解決問題的關(guān)鍵