Question

3．如图a所示，为一间距d足够大的平行金属板，板间加有随时间变化的电压（如图b所示），设U和T已知，且t=0时，A板电势比B板高．A板上O处有一静止的带正电的粒子，其带电量为q，质量为m（不计重力），则下列说法正确的是（　　）

• A． 若U_x=-U₀，在t=0时刻释放该带电粒子，该粒子一直向右运动
• B． 若U_x=-U₀，在t=0时刻释放该带电粒子，该粒子先向右运动，后向左运动
• C． 若U_x=-2 U₀，在t=0时刻释放该带电粒子，则该粒子在t=$\frac{3T}{2}$时刻的速度为零
• D． 若U_x=-2 U₀，在t=0时刻释放该带电粒子，则该粒子在t=$\frac{3T}{2}$时刻刚好回到出发点

Answer 1

分析 根据电势差的大小关系，结合牛顿第二定律得出加速度的大小关系，分析出粒子的运动规律，结合运动学公式分析判断．

解答 解：A、若U_x=-U₀，在t=0时刻释放该带电粒子，在一半周期内，粒子向右做匀加速直线运动，后一半周期内做匀减速直线运动，由于两段时间内的加速度大小相等，方向相反，可知一个周期末的速度为零，然后重复之前的运动．故A正确，B错误．
C、若U_x=-2U₀，在t=0时刻释放该带电粒子，则后一半周期内的加速度大小是前一半周期内加速度大小的2倍，方向相反，前一半周期做匀加速直线运动，后一半周期先做匀减速直线运动，然后反向做匀加速直线运动，在t=$\frac{3T}{2}$时刻的速度为零，此时位移不为零，未回到出发点，故C正确，D错误．
故选：AC

点评 解决本题的关键理清粒子在电场中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合判断．