Question

【題目】如圖甲所示，真空中水平放置兩塊長度為2d的平行金屬板P、Q，兩板間距為d，兩板間加上如圖乙所示最大值為U0的周期性變化的電壓。在兩板左側緊靠P板處有一粒子源A，自t＝0時刻開始連續釋放初速度大小為v0，方向平行于金屬板的相同帶電粒子，t＝0時刻釋放的粒子恰好從Q板右側邊緣離開電場。已知電場變化周期T＝， 粒子質量為m，不計粒子重力及相互間的作用力，則（　　）

A.在t＝0時刻進入的粒子離開電場時速度大小仍為v0

B.粒子的電荷量為

C.在t＝T時刻進入的粒子離開電場時電勢能減少了mv02

D.在t＝T時刻進入的粒子剛好從P板右側邊緣離開電場

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．粒子進入電場后，水平方向做勻速運動，則t＝0時刻進入電場的粒子在電場中運動時間

此時間正好是交變電場的一個周期；粒子在豎直方向先做加速運動后做減速運動，經過一個周期，粒子的豎直速度為零，故粒子離開電場時的速度大小等于水平速度v0，A錯誤；

B．在豎直方向，粒子在時間內的位移為，則

計算得出

B錯誤；

C．在時刻進入電場的粒子，離開電場時在豎直方向上的位移為

故電場力做功為

C錯誤；

D．時刻進入的粒子，在豎直方向先向下加速運動，然后向下減速運動，再向上加速，向上減速，由對稱可以知道，此時豎直方向的位移為零，故粒子從P板右側邊緣離開電場，D正確。

故選D。