Question

20．距离足够大的金属板A、B间有一电子（不计重力影响），在A、B间接有如图所示的正弦式电压u，t=0时电子从静止开始运动，则（　　）

• A． 电子做往复运动
• B． 在足够长的时间后，电子一定要碰到某个金属板上
• C． t=$\frac{T}{2}$时，电子速度达到最大值
• D． t=T时，电子将回到原出发点

Answer 1

分析 根据E=$\frac{U}{d}$ 和F=Eq判断电场力的变化情况，然后结合牛顿运动定律判断列子的运动情况．

解答 解：平行金属板间有一静止的正电粒子，若两板间加电压u=U_msinωt，粒子受到电场力作用，根据E=$\frac{U}{d}$ 和F=Eq，电场力为：
F=$\frac{q{U}_{m}}{d}$sinωt
即粒子的电场力随着时间按照正弦规律变化；
加速度：a=$\frac{F}{m}$=$\frac{q{U}_{m}}{md}$sinωt，故粒子的加速度也随着时间按照正弦规律变化；
由于速度与加速度一直同方向，故粒子一直做单方向的直线运动，位移不断增加；
物体的速度方向不变，大小经过一个周期减小为零，当t=$\frac{T}{2}$时，电子速度达到最大值；故BC正确，AD错误；
故选：BC．

点评 电子在周期性变化的电场中运动，根据受力情况，由牛顿定律可分析出电子的运动情况，这是学习力学应具有的能力．要注意电场力反向时，电子的速度并不立即反向，注意明确每经过一个周期，粒子的速度改变量等于零．