Question

10．如圖所示，帶正電的粒子以一定的初速度v₀沿兩板的中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，恰好沿下板的邊緣飛出，已知板長為L，板間的距離為d，板間電壓為U，帶電粒子的電荷量為q，粒子通過平行金屬板的時(shí)間為t，（不計(jì)粒子的重力），則（　�。�

• A． 在前$\frac{t}{2}$時(shí)間內(nèi)，電場力對(duì)粒子做的功為$\frac{Uq}{8}$
• B． 在后$\frac{t}{2}$時(shí)間內(nèi)，電場力對(duì)粒子做的功為$\frac{Uq}{4}$
• C． 在粒子下落前$\fracfn3fthh{4}$和后$\fracn7b7djv{4}$的過程中，電場力做功之比為1：2
• D． 在粒子下落前$\fracpl9fnfb{4}$和后$\fracxp9tnz3{4}$的過程中，電場力做功之比為1：1

Answer 1

分析 帶正電的粒子進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，由推論可求出在前$\frac{t}{2}$時(shí)間內(nèi)和在后$\frac{t}{2}$時(shí)間內(nèi)豎直位移之比，由動(dòng)能定理求出電場力做功．粒子在下落前$\fracx3zxxlf{4}$和后$\fracxlpxlz9{4}$內(nèi)，電場力做功相同．

解答 解：A、B、設(shè)粒子在前$\frac{t}{2}$時(shí)間內(nèi)和在后$\frac{t}{2}$時(shí)間內(nèi)豎直位移分別為y₁、y₂，由y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知y₁：y₂=1：3，
得：y₁=$\frac{1}{8}$d，y₂=$\frac{3}{8}$d，
則在前$\frac{t}{2}$時(shí)間內(nèi)，電場力對(duì)粒子做的功為：W₁=q•$\frac{1}{8}$U=$\frac{1}{8}$qU，
在后$\frac{t}{2}$時(shí)間內(nèi)，電場力對(duì)粒子做的功為：W₂=q•$\frac{3}{8}$U=$\frac{3}{8}$qU．故A正確，B錯(cuò)誤．
C、D、根據(jù)W=qEy可得，在粒子下落前$\fracppjrpfb{4}$和后$\fracjdlnnv9{4}$的過程中，電場力做功之比為1：1，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 本題是類平拋運(yùn)動(dòng)，要熟練掌握其研究方法：運(yùn)動(dòng)的合成與分解，并要抓住豎直方向初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的一些推論，研究位移和時(shí)間關(guān)系