解题思路:带正电的粒子进入水平放置的平行金属板内,做类平抛运动,根据平抛运动的基本规律求出竖直方向的偏移量的表达式即可,竖直方向做初速度为0的匀加速运动,由推论可求出在前t2时间内和在后t2时间内竖直位移之比,由动能定理求出电场力做功.
A、电子在电场中偏转所用时间:t=
l
v0
又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a,由牛顿第二定律得:a=
qE
m=
qU
dm,
则偏移量y=
1
2at2=
qUl2
2dmv02,若板间电压减少为[U/2],则粒子的偏移量y减少为原来的[1/2],故A错误;
B、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,则前[t/2]时间内,粒子的偏移量y=[1/2d×
1
4=
d
8],电场力对粒子做功为W=qEy1=q×[U/d×
d
8]=[1/8]qU,故BC错误.
D、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D正确.
故选:D
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;电势差与电场强度的关系.
考点点评: 粒子在垂直于板的方向分运动是初速度为匀加速直线,本题的解法是运用推论法求解.