物理
如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等．板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0，已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场．则以下说法中正确的是（　　） A. 带电粒子通过电场的时间为T2B. 在0～T2时间段内进入电场的带电粒子最终都从OO′上方射出电场C. 运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过2Ek0D. 只有t=nT2（n=0，1，2…）

2019-06-26

如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等．板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0，已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场．则以下说法中正确的是（　　）
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A. 带电粒子通过电场的时间为

T
2

B. 在0～

T
2
时间段内进入电场的带电粒子最终都从OO′上方射出电场

C. 运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过2Ek0

D. 只有t=

nT
2
（n=0，1，2…）时刻射入电场的粒子才能垂直电场方向射出电场

优质解答
A、粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动，故所有粒子的运动时间相同；
t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，说明竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零，故运动时间为周期的整数倍，t=nT，故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场，故AD错误；
B、粒子在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀变速直线运动，在0～
T
4
内射入的粒子能从OO′上方射出电场，在
T
4
～
T
2
时间内射入的粒子在OO′下方射出电场，故B错误；
C、t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，为
d
2
，根据分位移公式，有：
d
2
=
0+vym
2
L
v0
，由于L=d，解得：vym=v0，故最大动能：EK′=
1
2
m（v02+v2ym）=2EK0，故C正确；
故选：C． A、粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动，故所有粒子的运动时间相同；
t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，说明竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零，故运动时间为周期的整数倍，t=nT，故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场，故AD错误；
B、粒子在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀变速直线运动，在0～
T
4
内射入的粒子能从OO′上方射出电场，在
T
4
～
T
2
时间内射入的粒子在OO′下方射出电场，故B错误；
C、t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，为
d
2
，根据分位移公式，有：
d
2
=
0+vym
2
L
v0
，由于L=d，解得：vym=v0，故最大动能：EK′=
1
2
m（v02+v2ym）=2EK0，故C正确；
故选：C．
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