Question

6．一對(duì)平行金屬板A、B間電壓周期性變化如圖所示，一個(gè)不計(jì)重力的帶負(fù)電的粒子原靜止在O點(diǎn)處，下面幾種關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． t=$\frac{T}{4}$時(shí)無(wú)初速釋放，則粒子一定能打到A板上
• B． t=$\frac{T}{4}$時(shí)無(wú)初速釋放，則粒子可能打在B板上
• C． 在t=0時(shí)無(wú)初速釋放，則粒子一定能打到A板上
• D． 在t=0時(shí)無(wú)初速釋放，粒子在滿足一定條件的情況下才會(huì)打到A板上

Answer 1

分析 分析粒子在交變電場(chǎng)中一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，然后粒子不斷重復(fù)，判斷電荷能否打在極板上．該電荷帶負(fù)電，所受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)相反．若電荷一直某一方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，能打在某一極板上；若粒子在AB兩板間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可能打不到極板上．

解答 解：
AB、如果板間距離足夠大．若t=$\frac{T}{4}$時(shí)刻釋放該粒子，粒子在$\frac{T}{4}$-$\frac{T}{2}$時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力向右，粒子向A板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)； $\frac{T}{2}$-$\frac{3T}{4}$時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力向左，粒子向A板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，$\frac{3T}{4}$時(shí)刻速度為零； $\frac{3T}{4}$-T向B板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；T-$\frac{5T}{4}$向B板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，$\frac{5T}{4}$時(shí)刻速度為零．之后重復(fù)這個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程．所以t=$\frac{T}{4}$時(shí)刻釋放該電荷，該電荷不一定能打到A板上．根據(jù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程可知，也不會(huì)打在B板上，故AB錯(cuò)誤．
CD、若t=0時(shí)刻釋放該電荷，粒子在前半個(gè)周期內(nèi)受到的電場(chǎng)力向右，向A板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；后半個(gè)周期內(nèi)電場(chǎng)力向右，向A板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，接下去周而復(fù)始重復(fù)，粒子一直向A板運(yùn)動(dòng)，故粒子一定能打到A板上，不能打B板上．故D正確，D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題是粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，關(guān)鍵是分析粒子的受力情況，再結(jié)合力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析粒子可能的運(yùn)動(dòng)情況，必要時(shí)可以畫出對(duì)應(yīng)的v-t圖象進(jìn)行分析求解，可以起到事半功倍的效果．