题目内容

【题目】如图(a)所示,水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m,板长L=0.3m,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间,距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏,现在AB板间加如图(b)所示的方波形电压,已知U0=1.0×102V,在挡板的左侧,有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板,粒子的质量m=1.0×107kg,电荷量q=1.0×102C,速度大小均为v0=1.0×104m/s,带电粒子的重力不计,则:(

A. 粒子从进入电场到打中荧光屏所经历的时间8×105s

B. t=0时刻进入的粒子飞出电场时垂直于极板方向的位移为2.5×102m

C. t=0时刻进入的粒子飞出电场时速度与水平方向夹角的正切值为

D. 由正极板边缘、且从t=1×105s时刻进入电场的粒子打到荧光屏上的位置距O点的距离0.065m

【答案】AC

【解析】粒子水平方向速度不变,作匀速直线运动,粒子从进入电场到打中荧光屏所经历的时间为: ,选项A正确;粒子在电场中运动的时间为: 0时刻进入的粒子竖直方向上先作匀加速直线运动,用时t1=2×10-5s;再作匀减速直线运动,用时t2=1×10-5s,加速度大小相等,为: ,侧移量: 选项B错误;射出时竖直方向的速度大小为vyat1at2108(2×1051×105)=1×103m/s,正切值tanθ=,选项C正确;粒子从t=1×10-5s时刻进入电场,在第一个1×10-5s向负极板加速运动、在第二个1×10-5s向负极板减速运动,在第三个1×10-5s向负极板加速运动;所以出电场时的偏离正极板的位移:y1'=at2×3=0.005×3=0.015m出电场时沿竖直方向的速度为v1at103m/s,场外沿竖直方向的位移:y2'=v1t103×m=0.05m, 结果y'=0.065m-0.05m=0.015m选项D错误;故选AC.

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