Question

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E_k0.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(    )

A.所有粒子最终都垂直电场方向射出电场

B.t=0之后射入电场的粒子有可能会打到极板上

C.所有粒子在经过电场过程中最大动能都不可能超过2E_k0

D.若入射速度加倍成2v₀,则粒子从电场出射时的侧向位移与v₀相比必定减半

Answer

AC

【解析】

AB．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，说明运动时间为周期的整数倍；故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场；由于t=0时刻射入的粒子始终做单向直线运动，竖直方向的分位移最大，故所有粒子最终都不会打到极板上；A正确，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；根据分位移公式，有：

由于L=d，故：；故最大动能

C正确；

D．若t=0时刻的粒子入射速度加倍成2v0，则粒子从电场出射时间减半的侧向位移与时间的平方成正比，侧向位移与原v0相比必变成原来的四分之一；D错误。

故选AC．