题目内容

如图所示,闭合开关S后A、B板间产生恒定电压U0,已知两极板的长度均为L,带负电的粒子(重力不计)以恒定的初速度v0,从上板左端点正下方h处,平行极板射入电场,恰好打在上板的右端C点.若将下板向上移动距离为板间距
19
100
倍,带电粒子将打在上板上C′点,则B板上移后(  )
分析:带电粒子垂直进入电场后做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动.根据牛顿第二定律和运动学公式求解.
解答:解:带电粒子在电场中做类平抛运动,水平方向匀速直线运动,竖直方向受电场力作用加速运动
设板间距离为d,则有L=v0t,h=
1
2
qU0
md
t2

A、竖直方向速度:vy=
qU0
md
t,d减小,则vy增大,故打在A板上的速度
v
2
y
+
v
2
0
增大,故粒子打在A板上的动能增大,故A正确;
B、由h=
1
2
qU0
md
t2
,得:t2=
2mdh
qU0
,故U0不变,当d减小时,粒子运动时间减小,故B错误;
C、由L=v0t,h=
1
2
qU0
md
t2
,得L2=
2mdh
v
2
0
qU0
,故将下板向上移动距离为板间距
19
100
倍时,水平距离L′,有
L2
L′2
=
d
d′

故L′=
9
10
L
,与极板右端C的距离为L-
9
10
L
=
1
10
L,故C正确;
D、由C得h=
qU0L2
2m
v
2
0
d
,所以
h′
h
=
d
d′
=
d
(1-
19
100
)d
=
100
81

故h′=
100
81
h,即比原入射点低(
100
81
-1)h=
19
81
h

处的入射粒子恰好能打在上板右端C电,故D正确.
故选:ACD.
点评:本题考查带电粒子在电场中的运动,根据类平抛运动知识来求解,做题过程中要细心.
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