Question

如圖所示，兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，在板右端L處有一豎直放置的光屏M，一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從兩板中央射入板間，最后垂直打在M屏上，則下列結(jié)論正確的是（　　）

• A．板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

  mg

  q

• B．板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

  mg

  2q

• C．質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間相等
• D．質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間

Answer 1

分析：根據(jù)題意分析，質(zhì)點(diǎn)最后垂直打在M屏上，必須考慮質(zhì)點(diǎn)的重力．質(zhì)點(diǎn)在平行金屬板間軌跡應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)，飛出電場(chǎng)后，質(zhì)點(diǎn)的軌跡向下偏轉(zhuǎn)，質(zhì)點(diǎn)才能最后垂直打在M屏上．第一次偏轉(zhuǎn)質(zhì)點(diǎn)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，第二次斜向上拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)的逆過(guò)程，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，分析前后過(guò)程加速度的關(guān)系，再研究電場(chǎng)強(qiáng)度的大小．
水平方向質(zhì)點(diǎn)始終做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間跟它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間相等．

解答：解：A、B：據(jù)題分析可知，質(zhì)點(diǎn)在平行金屬板間軌跡應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，飛出電場(chǎng)后，質(zhì)點(diǎn)的軌跡向下偏轉(zhuǎn)，質(zhì)點(diǎn)才能最后垂直打在M屏上，前后過(guò)程質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡有對(duì)稱(chēng)性，如圖，可見(jiàn)兩次偏轉(zhuǎn)的加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律得，qE-mg=mg，得到E=

2mg

q

．故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤．
    C、D由于質(zhì)點(diǎn)在水平方向一直做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，兩段水平位移大小相等，則質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間跟它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間相等．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng)：本題是類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用，基本方法相同：運(yùn)動(dòng)的合成與分解．