题目内容
如图甲所示,两个平行金属板P、Q竖直放置,两板间加上如图乙所示的电压,t=0时,Q板比P板电势高5 V,此时在两板的正中央M点有一个电子,速度为零,电子在电场力作用下运动,使得电子的位置和速度随时间变化。假设电子始终未与两板相碰。在0<t<8×10-10s的时间内,这个电子处于M点的右侧,速度方向向左且大小逐渐减小的时间是( )
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==
D
【解析】
试题分析:作出粒子运动的v-t图像如图所示。由图像可知正确选项为D。
或者:
在时间内,Q板比P板电势高5V,,方向水平向左,所以电子所受电场力方向向右,加速度方向也向右,所以电子向右做匀加速直线运动;
在时间内,Q板比P板电势低5V,电场强度方向水平向右,所以电子所受电场力方向向左,加速度方向也向左,所以电子向右做匀减速直线运动,当时速度为零;
在时间内,Q板比P板电势低5V,电场强度方向水平向右,所以电子所受电场力方向向左,加速度方向也向左,所以电子向左做匀加速直线运动;
在时间内,Q板比P板电势高5V,电场强度方向水平向左,所以电子所受电场力方向向左,加速度方向也向左,所以电子向左做匀减速直线运动,到8×10-10s时刻速度为零,恰好又回到M点.
综上分析可知:在时间内,这个电子处于M点的右侧,速度方向向左且大小逐渐减小.
故选D
考点:带电粒子在匀强电场中的运动;
点评:平行板电容器两极板带电后形成匀强电场,带电离子在电场中受到力的作用,根据牛顿第二定律求出加速度,根据运动学基本公式分析即可求解.
如图甲所示,两个平行金属板P、Q竖直放置,两板间加上如图乙所示的电压,t=0时,Q板比P板电势高5 V,此时在两板的正中央M点有一个电子,速度为零,电子在电场力作用下运动,使得电子的位置和速度随时间变化。假设电子始终未与两板相碰。在0<t<8×10-10s的时间内,这个电子处于M点的右侧,速度方向向左且大小逐渐减小的时间是( )
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 |