Ut0U例16、图中A、B是一对中间开有小孔的平行金属板,两小孔的连线与金属板面相垂直,两极板的距离为l
两极板间加上低频交流电压,A板电势为零,B板电势u=U0cosωt
现有一电子在t=0时穿过A板上的小孔射入电场
设初速度和重力的影响均可忽略不计
则电子在两极板间可能()(A)以AB间的某一点为平衡位置来回振动(B)时而向B板运动,时而向A板运动,但最后穿出B板(C)一直向B板运动,最后穿出B板,如果ω小于某个值ω0,l小于某个l0(D)一直向B板运动,最后穿出B板,而不论ω、l为任何值【错解分析】:错解:知道初速度和重力的影响不计,即初速度为0,不计重力,则电子在两板间只受电场作用,电场力方向在两小孔的连线上,所以电子做的是直线运动,因为加的电压是余弦电压,则电场大小方向呈周期性变化,一会儿向左一会儿向右,所以物体运动也应该是一会儿向左,一会儿向右,即以AB间的某一点为平衡位置来回振动
选A本题的易错点就在部分同学对物体的运动理解不透彻,仍然思维定式地认为物体运动的方向由力的方向决定,而忽略了物体的运动是由速度与合外力共同决定的
虽然也选择了A,但那是错误理解下的巧合
至于C项很多学生都未能选择【解题指导】:【答案】:AC【解析】:为了不影响我们思考问题,我们先假设l无穷大,让我们研究电子的运动时不受空间的束缚
由于初速度为0,重力不计,只受电场力,所以物体做直线运动
物体的运动情况是由速度和合外力共同决定的,所以必须综合考虑物体的速度和受力情况
电场力EqF,ltUlUEcos0ltqUFcos0所以电子所受的电场力也是以余弦规律变化,看下图FtlqU00时刻,速度为0,0~T/4电场力向右,所以0~T/4电子由静止开始向右加速;T/4时刻电子具有一定的向右的速度,T/4~T/2时刻电场力反向,由于速度不能突变,所以T/4~T/2电子继续向右但做减速运