如圖*所示，兩平行金屬板A、B放在真空中，間距為d，P點在A、B板間，A板接地，B板的電勢φ隨時間t變化情況如...
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問題詳情：
如圖*所示，兩平行金屬板A、B放在真空中，間距為d，P點在A、B板間，A板接地，B板的電勢φ隨時間t變化情況如圖乙所示，t=0時，在P點由靜止釋放一質量為m、電荷量為e的電子，當t=2T時，電子回到P點。電子運動中沒與極板相碰，不計重力，則 ( )
A.φ1∶φ2=1∶2
B.φ1∶φ2=1∶4
C.在0～2T內，當t=T時電子的電勢能最大
D.在0～2T內，電子的電勢能減小了
【回答】
D
【解析】0～T時間內平行板間的電場強度為E1=
，電子以a1=
=
向上做勻加速直線運動，經過時間T的位移x1=
a1T2，速度v1=a1T，T～2T內平行板間電場強度E2=
，加速度a2=
，電子以v1的速度向上做勻減速直線運動，速度變為0後開始向下做勻加速直線運動，位移x2=v1T-
a2T2，由題意2T時刻回到P點，則x1+x2=0，聯立解得φ2=3φ1，故A、B錯誤；當速度最大時，動能最大，電勢能最小，而0～T內電子做勻加速運動，之後做勻減速直線運動，速度變為0後開始向下做勻加速直線運動，所以在T時刻電勢能最小，故C錯誤；電子在2T時刻回到P點，此時速度v2=v1-a2T=-
(負號表示方向向下)，電子的動能為Ek=
m
=
，根據能量守恆定律可知，電勢能的減小量等於動能的增加量，故D正確。
知識點：靜電場及其應用單元測試
題型：選擇題
