Question

如图（a）所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L，两板加电压后板间的电场可视为匀强电场．现在A、B两板间加上如图（b）所示的周期性的交变电压，在t=0时恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度v射入电场，忽略粒子的重力，则下列关于粒子运动状况的表述中正确的是（ ）

A．粒子在垂直于板的方向上的分运动可能是往复运动
B．粒子在垂直于板的方向上的分运动是单向运动
C．只要周期T和电压U的值满足一定条件，粒子就可沿与板平行的方向飞出
D．粒子不可能沿与板平行的方向飞出

Answer

将粒子的运动分解成沿极板方向的匀速直线运动和垂直于极板方向匀变速运动，重点对竖直方向的运动进行分析即可．
【解析】
A、B：粒子在平行于极板的方向做匀速直线运动，在垂直于板的方向上粒子受到电场力的作用，做匀变速直线运动．0-的时间内粒子受力的方向在垂直于板的方向上指向B板，粒子向B板做匀加速直线运动；在-T的时间内粒子做匀减速运动．由于减速的时间和加速的时间相等，所以在t=T的时刻，粒子沿电场方向的分速度恰好为0，之后，T-2T的时间内，沿电场的方向重复第一个周期的运动；…所以，粒子在垂直于极板的方向上的分运动是单向的运动．故A错误，B正确；
C、D：若周期T和电压U的值满足一定条件，粒子在t=nT的时刻到达电场的上，此时粒子沿电场方向的分速度恰好为0，粒子就可沿与板平行的方向飞出．故C正确，D错误．
故选：BC