如圖所示,A、B是一對平行的金屬板,在兩板間加有一週期為T的交變電壓u,A板的電勢φA=0,B板的電勢φB隨時...
問題詳情:
如圖所示,A、B是一對平行的金屬板,在兩板間加有一週期為T的交變電壓u,A板的電勢φA=0,B板的電勢φB隨時間的變化規律為:在0到的時間內,φB=φ0(φ0為正的常數);在到T的時間內,φB=﹣φ0;在T到的時間內,φB=φ0;在到2T的時間內,φB=﹣φ0…,現有一電子在t時刻從A極板附近由靜止釋放,不計重力,則下列判斷錯誤的是( )
A. 若t=0,則電子將一直向B板運動,最後打在B板上
B. 若t=,則電子一定會打在B板上
C. 若t=,則電子一定會打在B板上
D. 若t=,則電子可能在A、B兩極板間往復運動
【回答】
考點: 帶電粒子在勻強電場中的運動.
專題: 帶電粒子在電場中的運動專題.
分析: 分析電子的受力情況,來確定電子的運動情況,如果電子一直向上運動,一定能到達B板;如果時而向B板運動,時而向A板運動,則通過比較兩個方向的位移大小,分析能否到達B板.
解答: 解:A、電子在t=0時刻進入時,在一個週期內,前半個週期受到的電場力向上,向上做加速運動,後半個週期受到的電場力向下,繼續向上做減速運動,T時刻速度為零,接着周而復始,所以電子一直向B板運動,一定會打在B板上.故A正確;
B、若電子是在t=刻進入的,在T~,向上加速;~T,向上減速;T~T,向下加速;T~,向下減速,速度減小為零,完成一個週期的運動,接着周而復始,所以電子時而向B板運動,時而向A板運動,根據運動學規律可知,在一個週期內電子向B板運動的位移小於向A板運動的位移,所以電子最後一定不會打在B板上,而是從A板返回;故B錯誤;
C、若電子是在t=時刻進入時,在一個週期內:在 ~,電子受到的電場力向上,向B板做加速運動,在T~T內,受到的電場力向下,繼續向B板做減速運動,T時刻速度為零,T~T接着向A板運動,T~T時間內繼續向A板運動,T時刻速度為零,完成一個週期的運動,接着周而復始,所以電子時而向B板運動,時而向A板運動,根據運動學規律可知,在一個週期內電子向B板運動的位移大於向A板運動的位移,所以電子最後一定會打在B板上.故C正確;
C、若電子是在t=時刻進入的,在~階段是向上加速;在T~T向上減速,末速度為零;在T~T反向加速,T~T反向減速,末速度為零,完成一個週期的運動,接着周而復始,所以電子時而向B板運動,時而向A板運動,以某一點為中心做往復運動,故D正確;
本題選錯誤的,故選:B.
點評: 因極板間加交變電場,故粒子的受力是週期*變化的,本題應通過受力情況先確定粒子的運動情況.根據位移情況判斷電子能否打在B板上.
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:選擇題