Question

15．如圖甲所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔．右極板電勢隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示．電子原來靜止在左極板小孔處．不計(jì)電子的重力，下列說法中正確的是（　�。�

• A． 從t=0時(shí)刻釋放電子，電子時(shí)而向右運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向左運(yùn)動(dòng)，最后打到右極板上
• B． 從t=0時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)
• C． 從t=$\frac{T}{4}$時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)，也可能打到右極板上
• D． 從t=$\frac{3T}{8}$時(shí)刻釋放電子，電子必將打到右極板上

Answer 1

分析 分析電子的受力情況，來分析電子的運(yùn)動(dòng)情況，若一直向右運(yùn)動(dòng)，可以打在右板，若電子時(shí)而向右運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向左運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移關(guān)系，分析電子的運(yùn)動(dòng)情況．

解答 解：分析電子在一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況．
AB、從t=0時(shí)刻釋放電子，前$\frac{T}{2}$內(nèi)，電子受到的電場力向右，電子向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；后$\frac{T}{2}$內(nèi)，電子受到向左的電場力作用，電子向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；接著周而復(fù)始，所以電子一直向右做單向的直線運(yùn)動(dòng)，直到打在右板上，故A、B錯(cuò)；
C、從t=$\frac{T}{4}$時(shí)刻釋放電子，$\frac{T}{4}$-$\frac{T}{2}$內(nèi)，電子向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；$\frac{T}{2}$-$\frac{3}{4}T$內(nèi)，電子受到的電場力向左，電子繼續(xù)向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，$\frac{3}{4}T$時(shí)刻速度為零；$\frac{3}{4}T$-T內(nèi)電子受到向左的電場力，向左做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在T-$\frac{5T}{4}$內(nèi)電子受到向右的電場力，向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，$\frac{5T}{4}$時(shí)刻速度減為零，接著重復(fù)，若兩板距離足夠大時(shí)，電子在兩板間振動(dòng)，故C正確．
D、用同樣的方法分析從t=$\frac{3}{8}T$時(shí)刻釋放電子的運(yùn)動(dòng)情況，電子先向右運(yùn)動(dòng)，后向左運(yùn)動(dòng)，由于一個(gè)周期內(nèi)向左運(yùn)動(dòng)的位移大于向右運(yùn)動(dòng)的位移，電子最終從左極板的小孔離開電場．也可能電子在向右過程中就碰到右極板，故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題中電子在周期性變化的電場中運(yùn)動(dòng)，電場力是周期性變化的，關(guān)鍵要根據(jù)根據(jù)受力情況并結(jié)合牛頓定律分析電子的運(yùn)動(dòng)情況．