Question

如图（a）所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图（b）表示的电压．t=0时，Q板比P板电势高5V，此时在两板的正中央M点有一个电子，速度为零，电子在电场力作用下运动．使得电子的位置和速度随时间变化．假设电子始终未与两板相碰，在0＜t＜8×10^-10s的时间内，这个电子处于M点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小的时间是（ ）
A．6×10^-10s＜t＜8×10^-10s
B．4×10^-10s＜t＜6×10^-10s
C．2×10^-10s＜t＜4×10^-10s
D．0＜t＜2×10^-10s

Answer 1

【答案】分析：平行板电容器两极板带电后形成匀强电场，带电离子在电场中受到力的作用，根据牛顿第二定律求出加速度，根据运动学基本公式分析即可求解．
解答：解：在0＜t＜2×10^-10s时间内，Q板比P板电势高5V，E=，方向水平向左，所以电子所受电场力方向向右，
加速度方向也向右，所以电子向右做匀加速直线运动；
在2×10^-10s＜t＜4×10^-10s时间内，Q板比P板电势低5V，电场强度方向水平向右，所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向右做匀减速直线运动，当t=4×10^-10s时速度为零；
在4×10^-10s＜t＜6×10^-10s时间内，Q板比P板电势低5V，电场强度方向水平向右，所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向左做匀加速直线运动；
在6×10^-10s＜t＜8×10^-10s时间内，Q板比P板电势高5V，电场强度方向水平向左，所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向左做匀减速直线运动，到8×10^-10s时刻速度为零，恰好又回到M点．
综上分析可知：在6×10^-10s＜t＜8×10^-10s时间内，这个电子处于M点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小．
故选A
点评：本题也可以画出电子运动的速度时间图象求解，难度适中．