题目内容

图中的A.B是一对平行的金属板,在两板间加上一周期为T的正弦交变电压,即在t=0时两板间电压为0,在t=T/4时A板为正的电势最大值,在t=T/2时,两板间电压又变为0,在t=3T/4时A板为负的电势最大值.一个电子(重力不计)从B板上的小孔进入板间,进入时的初速度可以忽略.已知电子不论何时进入,在半个周期时间内都不能到达A板.下面的说法中正确的是

A.若电子是在t=0时刻进入的,它将做简谐运动,永远也不能到达A板
B.若电子是在t=T/8时刻进入的,它将时而向A板运动,时而向B板运动,有可能从B板的小孔飞出
C.若电子是在t=T/4时刻进入的,它将做简谐运动,永远也不能到达A板
D.若电子是在t=3T/8时刻进入的,它将时而向A板运动,时而向B板运动,最终一定能打到A板上
C

试题分析:电子若在时刻进入,它的初速为0,受到按余弦规律变化的外力作用,将做简谐运动,由于半个周期内不能到达A板,后半个周期将向回运动,永远也不能到达A板,选项C正确.电子在时刻前的任何时刻进入,到时刻,电子的速度不为0,方向向着A板,此后的运动可以看作是初速向上的匀速运动和简谐运动的叠加,它时而向上运动,时而向下运动,但总体上讲是向上运动,一定能到达A板.如果在时刻稍后进入(如),则可以等效为在时刻有一个负的初速度,此后的运动是向下的匀速运动与简谐运动的叠加,它不能到达A板,反而会从B板上的小孔飞出.ABD错误
故选C
点评:做此类型问题需要根据受力分析判断其运动性质,根据运动的合成与分解解题
练习册系列答案
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