Question

如圖甲所示，兩平行金屬板MN、PQ的板長和板間距離相等，板間存在如圖乙所示的隨時間周期性變化的電場，電場方向與兩板垂直，不計重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場方向源源不斷地射入電場，粒子射入電場時的初動能均為Ek0。已知t=0時刻射入電場的粒子剛好沿上板右邊緣垂直電場方向射出電場。則（ ）

A．所有粒子最終都垂直電場方向射出電場

B．t=0之后射入電場的粒子有可能會打到極板上

C．所有粒子在經(jīng)過電場過程中最大動能都不可能超過2Ek0

D．若入射速度加倍成2v0，則粒子從電場出射時的側向位移與v0相比必定減半

 

Answer 1

AC

【解析】

試題分析：時刻射入電場的帶電粒子沿板間中線垂直電場方向射入電場，沿上板右邊緣垂直電場方向射出電場，說明豎直方向分速度變化量為零，根據(jù)動量定理，豎直方向電場力的沖量的矢量和為零，故運動時間為周期的整數(shù)倍；故所有粒子最終都垂直電場方向射出電場，A正確；由于t=0時刻射入的粒子始終做單向直線運動，豎直方向的分位移最大，故所有粒子最終都不會打到極板上，B錯誤；t=0時刻射入的粒子豎直方向的分位移最大，為；根據(jù)分位移公式，有：，由于，故：，故，故C正確；加倍前運動時間為周期的整數(shù)倍，當運動時間為周期的偶數(shù)倍時，入射速度加倍成2v0，側向位移與v0一樣，D錯誤；

考點：考查了帶電粒子在交變電場中的運動