如图(a)所示,两水平平行正对的金属板M、N间距为d,加有如图(b)所示的交变电压。一质量为m、电荷量为q的带...
问题详情:
如图(a)所示,两水平平行正对的金属板M、N间距为d,加有如图(b)所示的交变电压。一质量为m、电荷量为q的带正电的微粒被固定在两板正中间的P点,在t = 0时刻释放该粒子,3t0时间内粒子未到达极板。则在0~3t0时间内,下列说法正确的是( )
A.从t=0开始,粒子向M板运动
B.粒子从t0开始一直向N板运动
C.0~2t0时间内,电场力对粒子做的功为mg2t02
D.3t0时,重力对粒子做功的瞬时功率为mg2t0
【回答】
AD
【详解】
AB.电场力为
F=qE=2mg
t=0时刻,电场力向上,时间向上匀加速,加速度为g;时间向上匀减速,加速度为3g;时间向下匀减速,加速度为g;从t=0开始,粒子向M极运动;从开始一直向N极运动;故A正确,B错误;
C.时间向上匀加速,根据位移时间关系公式,位移为,时间向上匀减速,根据位移时间关系公式,位移、速度分别为
,
在时间内,粒子的位移为零,故重力对粒子做的功为零,则由动能定理可得
故C错误;
D.根据速度时间关系公式,时粒子的速度为
方向向下,故时,重力对粒子做功的瞬时功率为
故D正确。
故选AD。
【点睛】
带电粒子做直线运动,先根据F=qE求解电场力,再根据牛顿第二定律求解加速度,根据运动学公式求解各个时间段的位移,然后根据恒力做功表达式求解电场力的功,根据P=Fv求解瞬时功率。
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:选择题
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