Question

一對平行金屬板A、B間有交流電壓，B板電勢為0，A板電勢U=U₀cosωt，一個不計重力初速度為0的電子，在t=0時刻靜止在O點(diǎn)處，則電子運(yùn)動情況可能為（　　）

• A、以某點(diǎn)為平衡位置來回振動
• B、一直向A板運(yùn)動，到A板使速度恰好為0
• C、一直向A板加速運(yùn)動，而打到A板
• D、電子可能運(yùn)動到O點(diǎn)的左邊

Answer 1

分析：電子受到的電場力qE=

qU

md

，由電壓為余弦圖象變化分析加速度的大小變化然后分析速度的變化情況，即可得出運(yùn)動情況

解答：解：開始時A板電勢高于B點(diǎn)，則場強(qiáng)方向由A指向B，則電子受到的電場力指向A，即向右
t=0時電壓最大，則電子受到的電場力最大，電子做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，

T

4

后電壓減小到0，加速度減小到0速度達(dá)到最大，

T

4

-

T

2

時間內(nèi)，A板電勢為負(fù)，電場線反向，電子受反方向的電場力開始做加速度逐漸變大的減速運(yùn)動，

T

2

時刻速度減小到0，

T

2

-

3T

4

時間內(nèi)電子反向，向左加速運(yùn)動，

3T

4

-T時間內(nèi)向左減速運(yùn)動回到O點(diǎn)．v-t圖象如圖．
若極板的一半距離大于0-

T

2

時間內(nèi)的位移，則電子以

T

2

時刻到達(dá)的位置為平衡位置做來回振動，A有可能；
若極板的一半距離等于0-

T

2

時間內(nèi)的位移，則表現(xiàn)為電子一直向A板運(yùn)動，到達(dá)A板時速度恰好為0，B有可能；
若極板的一半距離小于0-

T

2

時間內(nèi)的位移，則表現(xiàn)為電子一直向A板加速，打到A板，C有可能；
又上述分析知粒子不可能運(yùn)動到出發(fā)點(diǎn)的左側(cè)，故D錯誤．
故選：ABC．

點(diǎn)評：本題屬于帶電粒子在交變電場中的運(yùn)動分析，注意電場方向反向時速度方向并不反向而是加速度方向反向，難度適中．