Question

如圖甲所示，A、B 是一對(duì)平行金屬板． A 板的電勢φ_A=0，B 板的電勢φ_B隨時(shí)間的變化規(guī)律為如圖乙所示，現(xiàn)有一電子從 A 板上的小孔進(jìn)入板間的電場區(qū)內(nèi)．電子的初速度和重力的影響均可忽略，則（　　）

A、若電子是在 t=0 時(shí)刻進(jìn)入的，它可能不會(huì)到達(dá) B 板

B、若電子是在 t=T/2 時(shí)刻進(jìn)入的，它一定不能到達(dá) B 板

C、若電子是在 t=T/8 時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向 B 板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向 A 板運(yùn)動(dòng)，最后穿過 B 板

D、若電子是在 t=3T/8 時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向 B 板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向 A 板運(yùn)動(dòng)，最后穿過 B 板

Answer 1

分析：本題通過分析電子的受力情況，來確定電子的運(yùn)動(dòng)情況，如果電子一直向右運(yùn)動(dòng)，一定能到達(dá)B板；如果時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，則通過比較兩個(gè)方向的位移大小，分析能否到達(dá)B板．

解答：解：A、電子在t=0時(shí)刻進(jìn)入時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)，前半個(gè)周期受到的電場力向右，向右做加速運(yùn)動(dòng)，后半個(gè)周期受到的電場力向左，繼續(xù)向右做減速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻速度為零，接著周而復(fù)始，所以電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，一定會(huì)到達(dá)B板．故A錯(cuò)誤．
B、若電子是在t=

T

2

時(shí)刻進(jìn)入時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)：在

T

2

～T，電子受到的電場力向左，向左做加速運(yùn)動(dòng)，在T～

3

2

T內(nèi)，受到的電場力向右，繼續(xù)向左做減速運(yùn)動(dòng)，

3

2

T時(shí)刻速度為零，接著周而復(fù)始，所以電子一直向A板運(yùn)動(dòng)，一定不會(huì)到達(dá)B板．故B正確．
C、若電子是在t=

1

8

T時(shí)刻進(jìn)入時(shí)，在

1

8

T～

1

2

T，電子受到的電場力向右，向右做加速運(yùn)動(dòng)，在

1

2

T～

7

8

TT，受到的電場力向左，繼續(xù)向右做減速運(yùn)動(dòng)，

7

8

T時(shí)刻速度為零，在

7

8

T～T，電子受到的電場力向左，向左做加速運(yùn)動(dòng)，在T～

9

8

T，受到的電場力向左，繼續(xù)向左做減速運(yùn)動(dòng)，

9

8

T時(shí)刻速度為零，完成了一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)，在一個(gè)周期內(nèi)，向右的位移大于向左的位移，所以總的位移向右，接著周而復(fù)始，最后穿過B板．故C正確；
D、若電子是在t=

3

8

T時(shí)刻進(jìn)入時(shí)，與在t=

1

8

T時(shí)刻進(jìn)入時(shí)情況，在運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，總的位移向左，最后穿過A板．故D錯(cuò)誤．
故選BC

點(diǎn)評(píng)：本題中極板間所加的是交變電場，故粒子的受力是周期性變化的，本題應(yīng)通過受力情況先確定粒子的運(yùn)動(dòng)情況．根據(jù)位移情況判斷電子能否穿過B板．