如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v0沿中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,已知板长为L,板间的电压

如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v0沿中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,已知板长为L,板间的电压为U,带电粒子的带电量为q,粒子通过平行金属板的时间为T,不计粒子的重力,则(  )
A.粒子在前[T/2]时间内,电场力对粒子做功为[1/4]qU
B.粒子在后[T/2]时间内,电场力对粒子做功为[3/8]qU
C.粒子在下落前[d/4]和后[d/4]内,电场力做功之比为1:2
D.粒子在下落前[d/4]和后[d/4]内,通过的时间之比为1:3
bt_wzg 1年前 已收到1个回答 举报

小xixi 幼苗

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解题思路:粒子垂直进入电场做类平抛运动,运用运动的分解研究.根据粒子在前T2时间内沿垂直于板的方向位移求出电势差,分析电场力对粒子的做功情况.粒子在下落前d4和后d4内,电场力做功相同.根据垂直于板方向位移之比,研究粒子在下落前d4和后d4内,通过的时间之比.

A、研究粒子在垂直于板的方向运动:初速度为零的匀速直线运动,由y=[1/2at2得,前
T
2]时间内与T时间内垂直于板方向之比为1:4,在前[T/2]时间内,电场力对粒子做功为[1/8]qU.故A错误.
B、由y=[1/2at2得,后
T
2]时间内与T时间内垂直于板方向之比为3:4,则在后[T/2]时间内,电场力对粒子做功为[3/8]qU.故B正确.
C、由电场力做功W=qEy,则前粒子在下落前[d/4]和后[d/4]内,电场力做功之比1:1.故C错误.
D、由y=[1/2at2得,根据比例法得到粒子在下落前
d
4]和后[d/4]内,通过的时间之比为1:(
2−1).故D错误.
故选B.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用.

考点点评: 粒子在垂直于板的方向分运动是初速度为匀加速直线,本题的解法是运用推论法求解.

1年前

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