问题详情:
如图所示,A、B是一对平行的金属板,在两板间加有一周期为T的交变电压u,A板的电势φA=0,B板的电势φB随时间的变化规律为:在0到的时间内,φB=φ0(φ0为正的常数);在到T的时间内,φB=﹣φ0;在T到的时间内,φB=φ0;在到2T的时间内,φB=﹣φ0…,现有一电子在t时刻从A极板附近由静止释放,不计重力,则下列判断错误的是( )
A. 若t=0,则电子将一直向B板运动,最后打在B板上
B. 若t=,则电子一定会打在B板上
C. 若t=,则电子一定会打在B板上
D. 若t=,则电子可能在A、B两极板间往复运动
【回答】
考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.
专题: 带电粒子在电场中的运动专题.
分析: 分析电子的受力情况,来确定电子的运动情况,如果电子一直向上运动,一定能到达B板;如果时而向B板运动,时而向A板运动,则通过比较两个方向的位移大小,分析能否到达B板.
解答: 解:A、电子在t=0时刻进入时,在一个周期内,前半个周期受到的电场力向上,向上做加速运动,后半个周期受到的电场力向下,继续向上做减速运动,T时刻速度为零,接着周而复始,所以电子一直向B板运动,一定会打在B板上.故A正确;
B、若电子是在t=刻进入的,在T~,向上加速;~T,向上减速;T~T,向下加速;T~,向下减速,速度减小为零,完成一个周期的运动,接着周而复始,所以电子时而向B板运动,时而向A板运动,根据运动学规律可知,在一个周期内电子向B板运动的位移小于向A板运动的位移,所以电子最后一定不会打在B板上,而是从A板返回;故B错误;
C、若电子是在t=时刻进入时,在一个周期内:在 ~,电子受到的电场力向上,向B板做加速运动,在T~T内,受到的电场力向下,继续向B板做减速运动,T时刻速度为零,T~T接着向A板运动,T~T时间内继续向A板运动,T时刻速度为零,完成一个周期的运动,接着周而复始,所以电子时而向B板运动,时而向A板运动,根据运动学规律可知,在一个周期内电子向B板运动的位移大于向A板运动的位移,所以电子最后一定会打在B板上.故C正确;
C、若电子是在t=时刻进入的,在~阶段是向上加速;在T~T向上减速,末速度为零;在T~T反向加速,T~T反向减速,末速度为零,完成一个周期的运动,接着周而复始,所以电子时而向B板运动,时而向A板运动,以某一点为中心做往复运动,故D正确;
本题选错误的,故选:B.
点评: 因极板间加交变电场,故粒子的受力是周期*变化的,本题应通过受力情况先确定粒子的运动情况.根据位移情况判断电子能否打在B板上.
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:选择题