Question

如圖（a）所示，兩個平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖（b）表示的電壓．t=0時，Q板比P板電勢高5V，此時在兩板的正中央M點有一個電子，速度為零，電子在電場力作用下運動．使得電子的位置和速度隨時間變化．假設電子始終未與兩板相碰，在0＜t＜8×10^-10s的時間內，這個電子處于M點的右側，速度方向向左且大小逐漸減小的時間是（　�。�

A．6×10^-10s＜t＜8×10^-10s

B．4×10^-10s＜t＜6×10^-10s

C．2×10^-10s＜t＜4×10^-10s

D．0＜t＜2×10^-10s

Answer 1

分析：平行板電容器兩極板帶電后形成勻強電場，帶電離子在電場中受到力的作用，根據牛頓第二定律求出加速度，根據運動學基本公式分析即可求解．

解答：解：在0＜t＜2×10^-10s時間內，Q板比P板電勢高5V，E=

U

d

，方向水平向左，所以電子所受電場力方向向右，
加速度方向也向右，所以電子向右做勻加速直線運動；
在2×10^-10s＜t＜4×10^-10s時間內，Q板比P板電勢低5V，電場強度方向水平向右，所以電子所受電場力方向向左，加速度方向也向左，所以電子向右做勻減速直線運動，當t=4×10^-10s時速度為零；
在4×10^-10s＜t＜6×10^-10s時間內，Q板比P板電勢低5V，電場強度方向水平向右，所以電子所受電場力方向向左，加速度方向也向左，所以電子向左做勻加速直線運動；
在6×10^-10s＜t＜8×10^-10s時間內，Q板比P板電勢高5V，電場強度方向水平向左，所以電子所受電場力方向向左，加速度方向也向左，所以電子向左做勻減速直線運動，到8×10^-10s時刻速度為零，恰好又回到M點．
綜上分析可知：在6×10^-10s＜t＜8×10^-10s時間內，這個電子處于M點的右側，速度方向向左且大小逐漸減小．
故選A

點評：本題也可以畫出電子運動的速度時間圖象求解，難度適中．