问题 选择题

如图所示,水平放置两平行金属极板间有一垂直于极板的匀强电场,板长为L,板间距离为d,在板右端L处有一竖直放置的光屏M.一带电量为q、质量为m的质点从两板中央平行于极板方向射入板间,最后垂直打在M屏上,则   

A.质点在板间运动的时间与它从板的右端运动到光屏M的时间相等

B.质点入射时的动能小于打到屏上时的动能

C.板间电场强度大小为mg/q

D.质点在板间运动的加速度大小为g,方向竖直向上

答案

AD

考点:带电粒子在匀强电场中的运动;牛顿第二定律;动能定理的应用.

分析:质点运动过程中受到重力和电场力作用,将质点的运动沿着水平和竖直方向正交分解,水平方向不受外力,一直做匀速运动,竖直方向,先受重力和电场力作用向上匀加速,后只受重力向上匀减速,与板碰撞时,竖直分速度恰好减为零;然后根据运动学公式列式分析.

解答:解:A、质点运动过程中受到重力和电场力作用,将质点的运动沿着水平和竖直方向正交分解,水平方向不受外力,一直做匀速运动,故质点在板间运动的时间与它从板的右端运动到光屏M的时间相等,故A正确;

B、竖直方向,先受重力和电场力作用向上匀加速,后只受重力向上匀减速,与板碰撞时,竖直分速度恰好减为零,故质点入射时的动能等于打到屏上时的动能,故B错误;

C、D、对于竖直分运动,加速时,有qE-mg=ma    ①

减速时,有ma′=mg    ②

根据运动学公式,有0=at-a′t       ③

水平分运动为匀速运动,故L=v0t      ④

E=2mg/q

a=g

故C错误,D正确;

故选AD.

点评:本题关键是将整个运动沿着水平和竖直方向正交分解,然后根据牛顿第二定律和运动学公式列式后联立求解.

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