电子以水平速度V0沿两平行金属板A、B的中心轴线MN射入,两金属板间电压UAB的变化规律如图所示.已知电子质量为m,电荷量为e,电压周期为T,电压为U0,若电子(不计重力及电子之

◎ 题目

电子以水平速度V0沿两平行金属板A、B的中心轴线MN射入,两金属板间电压UAB的变化规律如图所示.已知电子质量为m,电荷量为e,电压周期为T,电压为U0,若电子(不计重力及电子之间的相互作用力)从t=0时刻进入两板间,在t=T/2时刻恰好能从板的上边缘飞出,则下列说法正确的是

A.若电子从t=T/3时刻进入两板间,在半个周期内恰好能从板的下边缘飞出
B.若电子从t=T/4时刻进入两板间,能从板右边水平飞出
C.在从t=0时刻到t=T/2时刻这一段时间进入两板间的电子中,有电子能从板右边N 点飞出
D.在从t=0时刻到t=T/2时刻这一段时间进入两板间的电子中,电场力对电子做功最多为e U0

◎ 答案

BC

◎ 解析

分析:将电子的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,水平方向做匀速运动,竖直方向仅在电场力作用下做初速度为零的变速直线运动;若是在不同时刻射入,可以根据运动学公式列式分析,也可以结合图象法分析.
解答:解:若电子从t=0时刻进入两板间,在时刻恰好能从板的上边缘飞出,则有
水平方向 L=v0t   ①,竖直方向at2    ②,其中:t=,a=  ③
A、电子在t=时刻进入两板间,在半个周期内其竖直方向运动分两个过程:
-时间段内匀加速;-T时间段内先匀减速后匀加速,整个过程为匀变速;
竖直分位移为,y=a()2+(a?-a(2=aT2
故电子会从上方射出,故A错误;
B、若电子从时刻进入电场,则竖直方向先加速后匀速,竖直分位移为
y=a(2+a?()?=aT2
由①③④得到y=d<,即电子经过半个周期从上方射出,故B正确;
C、若电子在竖直方向先加速后匀减速再加速下降,其竖直分位移有可能为零,故C正确;
D、在从t=0时刻到t=时刻这一段时间进入两板间的电子中,电场力对电子做功为:W=eEy≤eE,=eU0,故D错误;
故选BC.
点评:本题中电子在水平方向匀速,故经过电场区域的时间是一定的,竖直方向在电场力的作用下做变速运动,根据运动学公式列式求解即可.

◎ 知识点

    专家分析,试题“电子以水平速度V0沿两平行金属板A、B的中心轴线MN射入,两金属板间电压UAB的变化规律如图所示.已知电子质量为m,电荷量为e,电压周期为T,电压为U0,若电子(不计重力及电子之…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的偏转】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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