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5V，此時在兩板的正中央M點有一個電子僅受電場力作用從靜止開始運動，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、速度向左且逐漸減小的時間范圍是。

 

 

Answer 1

【答案】

6×10 ¹⁰s＜t＜8×10 ¹⁰s

【解析】

試題分析：在0＜t＜2×10 ¹⁰s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2×10 ¹⁰s＜t＜4×10 ¹⁰s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t=4×10 ¹⁰s時速度為零；

在4×10 ¹⁰s＜t＜6×10 ¹⁰s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6×10 ¹⁰s＜t＜8×10 ¹⁰s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6×10 ¹⁰s＜t＜8×10 ¹⁰s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．

考點：帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律