Question

如圖所示，水平放置兩平行金屬極板間有一垂直于極板的勻強電場，板長為L，板間距離為d，在板右端L處有一豎直放置的光屏M．一帶電量為q、質量為m的質點從兩板中央平行于極板方向射入板間，最后垂直打在M屏上，則（ ）
A．質點在板間運動的時間與它從板的右端運動到光屏M的時間相等
B．質點入射時的動能小于打到屏上時的動能
C．板間電場強度大小為
D．質點在板間運動的加速度大小為g，方向豎直向上

Answer 1

【答案】分析：質點運動過程中受到重力和電場力作用，將質點的運動沿著水平和豎直方向正交分解，水平方向不受外力，一直做勻速運動，豎直方向，先受重力和電場力作用向上勻加速，后只受重力向上勻減速，與板碰撞時，豎直分速度恰好減為零；然后根據運動學公式列式分析．
解答：解：A、質點運動過程中受到重力和電場力作用，將質點的運動沿著水平和豎直方向正交分解，水平方向不受外力，一直做勻速運動，故質點在板間運動的時間與它從板的右端運動到光屏M的時間相等，故A正確；
B、豎直方向，先受重力和電場力作用向上勻加速，后只受重力向上勻減速，與板碰撞時，豎直分速度恰好減為零，故質點入射時的動能等于打到屏上時的動能，故B錯誤；
C、D、對于豎直分運動，加速時，有qE-mg=ma     ①
減速時，有ma′=mg     ②
根據運動學公式，有0=at-a′t        ③
水平分運動為勻速運動，故L=vt       ④
故

a=g
故C錯誤，D正確；
故選AD．
點評：本題關鍵是將整個運動沿著水平和豎直方向正交分解，然后根據牛頓第二定律和運動學公式列式后聯立求解．