题目内容

12.如图甲所示,在两极板a,b之间有一静止的电子,当在a,b之间加上如图乙所示的变化电压时(开始时a板带正电),电子的运动情况是(不计重力,板间距离足够大ab上电压大小不变)(  )
A.电子一直向a板运动
B.电子一直向b板运动
C.电子先向a板运动,再返回一直向b板运动
D.电子在两板间做周期性往返运动

分析 从极板间的电压确定电子受力方向,从而确定运动性质,从t=0~t=0.2s,由于电场一正一反,电子向上先加速后减速,到达最高点.从t=0.2s~t=0.4s电场一负一正,所以电子从最高点先加速再减速,回到初始位置,余次类推.

解答 解:可以分时间段进行分析,t=0.1s向上加速到某一速度,从t=0.1s~t=0.2s,由于电场力反向,电子由于惯性向上减速至零,向上到达最高点.从t=0.2s~t=0.3s,电子向下加速,从t=0.3s,由于电场力反向电子又减速,到t=0.4s减至零,回到初始位置.从t=0.4s以后重复上述过程,电子是在初始位置和a板之间做往复运动.
A、由上述分析知道,电子是在初始位置和a板之间做往复运动,则A错误.
B、由上述分析知道,电子是在初始位置和a板之间做往复运动,则B错误.
C、由上述分析知道,电子是在初始位置和a板之间做往复运动,则C错误.
D、由上述分析知道,电子是在初始位置和a板之间做往复运动,则D正确.
故选:D

点评 这种题型是高考的热点,带电粒子在变化的匀强电场中运动问题,先分析受力确定运动性质,画出v-t图象,再根据图象确定每一时间段的运动方向及末位置,由经验来看,这种题型粒子的运动决定于电场的周期,及初位置,要特别注意的是粒子由于惯性做减速运动方向不变的情况.

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