Question

6．如图甲所示，在两距离足够大的平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），当两板间加上如图乙所示的交变电压后，若取电子初始运动方向为正方向，则下列图象中能正确反映电子的速度v、位移x、加速度a、动能E_k四个物理量随时间变化规律的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 分析电子一个周期内的运动情况：0～$\frac{T}{4}$时间内，电子从静止开始做匀加速直线运动，$\frac{T}{4}$～$\frac{T}{2}$沿原方向做匀减速直线运动，$\frac{T}{2}$时刻速度为零．$\frac{T}{2}$～$\frac{3T}{4}$时间内向B板做匀加速直线运动，$\frac{3}{4}$T～T继续做匀减速直线运动．根据电子的运动情况选择图象．

解答 解：电子一个周期内的运动情况是：0～$\frac{T}{4}$时间内，电子从静止开始做匀加速直线运动，$\frac{T}{4}$～$\frac{T}{2}$沿原方向做匀减速直线运动，$\frac{T}{2}$时刻速度为零．$\frac{T}{2}$～$\frac{3T}{4}$时间内向B板做匀加速直线运动，$\frac{3}{4}$T～T继续做匀减速直线运动．
A、根据匀变速运动速度图象是倾斜的直线可知A符合电子的运动情况．故A正确．
B、电子做匀变速直线运动时x-t图象是抛物线，故B错误．
C、根据电子的运动情况：匀加速运动和匀减速运动，而匀变速运动的加速度不变，a-t图象应平行于横轴．故C错误．
D、匀变速运动速度图象是倾斜的直线，E_k-t图象是曲线．故D错误．
故选：A

点评 本题是带电粒子在周期性电场中运动的问题，关键是分析电子的运动情况．