Question

如圖甲所示，兩個平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖乙所示的電壓，t＝0時，Q板比P板電勢高5 V，此時在兩板的正中央M點有一個電子，速度為零，電子在電場力作用下運動，使得電子的位置和速度隨時間變化。假設電子始終未與兩板相碰。在0＜t＜8×10^－10s的時間內，這個電子處于M點的右側，速度方向向左且大小逐漸減小的時間是(  )

A．0＜t＜2×10－10s

B．2×10－10s＜t＜4×10－10s

C．4×10－10s＜t＜6×10－10s

D．6×10－10s＜t＜8×10－10s

Answer 1

D

解析試題分析：作出粒子運動的v－t圖像如圖所示。由圖像可知正確選項為D。

或者：
在時間內，Q板比P板電勢高5V，，方向水平向左，所以電子所受電場力方向向右，加速度方向也向右，所以電子向右做勻加速直線運動；
在時間內，Q板比P板電勢低5V，電場強度方向水平向右，所以電子所受電場力方向向左，加速度方向也向左，所以電子向右做勻減速直線運動，當時速度為零；
在時間內，Q板比P板電勢低5V，電場強度方向水平向右，所以電子所受電場力方向向左，加速度方向也向左，所以電子向左做勻加速直線運動；
在時間內，Q板比P板電勢高5V，電場強度方向水平向左，所以電子所受電場力方向向左，加速度方向也向左，所以電子向左做勻減速直線運動，到8×10^-10s時刻速度為零，恰好又回到M點．
綜上分析可知：在時間內，這個電子處于M點的右側，速度方向向左且大小逐漸減小．
故選D
考點：帶電粒子在勻強電場中的運動；
點評：平行板電容器兩極板帶電后形成勻強電場，帶電離子在電場中受到力的作用，根據牛頓第二定律求出加速度，根據運動學基本公式分析即可求解．