Question

【題目】如圖（a）所示，水平放置的平行金屬板AB間的距離d=0.1m，板長L=0.3m，在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板，小孔恰好位于AB板的正中間，距金屬板右端x=0.5m處豎直放置一足夠大的熒光屏，現在AB板間加如圖（b）所示的方波形電壓，已知U0=1.0×102V，在擋板的左側，有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續射向擋板，粒子的質量m=1.0×10﹣7kg，電荷量q=1.0×10﹣2C，速度大小均為v0=1.0×104m/s，帶電粒子的重力不計，則：（ ）

A. 粒子從進入電場到打中熒光屏所經歷的時間8×10﹣5s

B. 在t=0時刻進入的粒子飛出電場時垂直于極板方向的位移為2.5×10﹣2m

C. t=0時刻進入的粒子飛出電場時速度與水平方向夾角的正切值為

D. 由正極板邊緣、且從t=1×10﹣5s時刻進入電場的粒子打到熒光屏上的位置距O點的距離0.065m

Answer 1

【答案】AC

【解析】粒子水平方向速度不變，作勻速直線運動，粒子從進入電場到打中熒光屏所經歷的時間為： ，選項A正確；粒子在電場中運動的時間為： ，0時刻進入的粒子豎直方向上先作勻加速直線運動，用時t1=2×10-5s；再作勻減速直線運動，用時t2=1×10-5s，加速度大小相等，為： ，側移量： ，選項B錯誤；射出時豎直方向的速度大小為vy＝at1at2＝108(2×1051×105)=1×103m/s，正切值tanθ=，選項C正確；粒子從t=1×10-5s時刻進入電場，在第一個1×10-5s向負極板加速運動、在第二個1×10-5s向負極板減速運動，在第三個1×10-5s向負極板加速運動；所以出電場時的偏離正極板的位移：y1'=at2×3=0.005×3=0.015m；出電場時沿豎直方向的速度為v′1＝at＝103m/s，場外沿豎直方向的位移：y2'=v′1t′＝103×m=0.05m, 結果y'=0.065m-0.05m=0.015m．選項D錯誤；故選AC.