Question

3．如圖，豎直放置的三塊相同的帶小孔的平行金屬板與一個(gè)直流電源相連，A、B和B、C板間距離均為d．一帶電粒子從B板孔的正中以初速度v₀水平向右飛出，結(jié)果粒子在M、N兩點(diǎn)間來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)粒子的重力，粒子帶電荷量為q，質(zhì)量為m，電池的電動(dòng)勢(shì)為E，取大地電勢(shì)為0，則下列判斷不正確的是（　�。�

• A． 粒子一定帶負(fù)電
• B． 粒子在N點(diǎn)的電勢(shì)為$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2q}$
• C． 粒子在N點(diǎn)的電勢(shì)為$\frac{md{v}_{0}}{qE}$
• D． 粒子往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期為$\frac{4md{v}_{0}}{qE}$
• E． 粒子往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期為$\frac{4md{v}_{0}}{qE}$

Answer 1

分析 解決本題的關(guān)鍵是首先根據(jù)電源與極板連接情況判定各板電勢(shì)高低，從而得出電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況影響，判斷電荷的正負(fù)情況；然后再根據(jù)動(dòng)能定理、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系、電勢(shì)與電勢(shì)能的關(guān)系以及運(yùn)動(dòng)學(xué)求解即可

解答 解：A、由圖可知AC極板電勢(shì)高，電場(chǎng)方向由A指向B，由C指向B，且粒子初速度水平向右，又在M、N兩點(diǎn)間來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故先向右減速，故電場(chǎng)力向左，粒子帶正電荷，故A錯(cuò)誤．
B、從B到N過(guò)程，動(dòng)能定理可知，電勢(shì)能E=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$，根據(jù)電勢(shì)與電勢(shì)能的關(guān)系，E=qφ，解得φ=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2q}$，故B正確，C錯(cuò)誤
D、E、從B到N過(guò)程，由動(dòng)量定理可知Ft=mv₀，即$\frac{E}mdhbrnnt$=mv₀，所以粒子往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期為$\frac{4md{v}_{0}}{qE}$，故D、E正確．
本題選不正確的故選：AC

點(diǎn)評(píng) 遇到含電場(chǎng)的問(wèn)題關(guān)鍵是首先分析出電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，然后再進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，然后根據(jù)不同過(guò)程選取相應(yīng)的物理規(guī)律列式求解即可