如图所示,一带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出.已知板长为L,板间距离为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过

问题描述:

如图所示,一带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出.已知板长为L,板间距离为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t,则(  )
A. 在前

t
2
时间内,电场力对粒子做的功为
qU
4

B. 在后
t
2
时间内,电场力对粒子做的功为
3
8
qU
C. 在粒子下落前
d
4
和后
d
4
的过程中,电场力做功之比为1:2
D. 在粒子下落前
d
4
和后
d
4
的过程中,电场力做功之比为2:1

A、粒子在垂直于板的方向做初速度为零的匀加速运动:由y=

1
2
at2可得,前
t
2
时间内与t时间内垂直于板方向之比为1:4,在前
t
2
时间内的位移为y1=
d
8
,电场力对粒子做功为W=qEy1=q×
U
d
×
d
8
=
1
8
qU,故A错误.
B、由y=
1
2
at2可得,后
t
2
时间内与T时间内垂直于板方向之比为3:4,则在后
t
2
时间内,电场力对粒子做功为
3
8
qU.故B正确.
C、由电场力做功W=qEy,则前粒子在下落前
d
4
和后
d
4
内,电场力做功之比1:1,故CD错误.
故选:B.