問題詳情：
如圖所示,A、B是一對中間開有小孔的平行金屬板,兩小孔的連線與金屬板面相垂直,兩極板間的距離爲L,兩極板間加上低頻交流電壓,A板電勢爲零,B板電勢U=U0cos ωt.現有一電子在t=0時穿過A板上的小孔*入電場,設初速度和重力的影響均可忽略不計,則電子在兩極板間可能( )
A.以A、B間的某一點爲平衡位置來回振動
B.時而向B板運動,時而向A板運動,但最後穿出B板
C.一直向B板運動,最後穿出B板,前提是ω小於某個值ω0,L小於某個值L0
D.一直向B板運動,最後穿出B板,而不論ω、L爲任何值
【回答】
AC解析:電子在A、B間運動可以分爲兩種情況:
(1)如果金屬板間的距離L大於或等於電子在0～T/2時間內一直向B板運動的距離L0.電子進入金屬板後在0～T/4時間內受到向右的電場力而做變加速直線運動,其運動的加速度逐漸減小,速度逐漸增大;在T/4～T/2時間內電子受到反向的電場力而做變減速運動,其加速度逐漸變大,速度逐漸減小;在T/2時刻,電子的速度減爲零,在T/2～3T/4時間內電子將反向向A板做變加速直線運動,在3T/4～T時間內電子向A板做變減速直線運動,T時刻速度減爲零,且回到初始位置.此後將週期*地重複以上的運動,選項A正確.
(2)如果金屬板間的距離L小於電子在0～T/2時間內一直向B板運動的距離L0,則電子一直向B板運動,在T/2時刻之前將從B板穿出,選項C正確.
知識點：帶電粒子在電場中的運動
題型：多項選擇
