Question

【題目】將三個質量相等的帶電微粒分別以相同的水平速度由P點射人水平放置的平行金屬板間，已知上板帶正電，下板接地，三個微粒分別落在圖中A、B、C三點，不計其重力作用，則

A. 三個微粒所帶電荷量相同

B. 三個微粒在電場中運動時間相等

C. 三個微粒所受電場力的大小關系是FA<FB<FC

D. 三個微粒到達下板時的動能關系是EkA<EkB<EkC

Answer 1

【答案】CD

【解析】帶電微粒進入垂直電場方向進入電場后均做類平拋運動，可沿水平方向建立x軸，豎直方向建立y軸，則有題意有：A、B、C三個微粒在水平方向位移有：xA＞xB＞xC，在豎直方向位移有：yA=yB=yC; 因為微粒在水平方向做勻速直線運動，故滿足x=v0t得運動時間有t=∵xA＞xB＞xC ∴tA＞tB＞tC，所以B錯誤．∵微粒在y軸方向做初速度為0的勻加速直線運動，有y＝at2得：a=又∵yA=yB=yC，tA＞tB＞tC ∴aA＜aB＜aC∵微粒在電場中受電場力產生加速度，則由牛頓第二定律有：F=ma ∴有FA＜FB＜FC，所以C正確；在電場中有F=qE=q得到qA＜qB＜qC，所以A錯誤；又因為微粒在電場中電場力對微粒做的功等于微粒動能的變化，由于微粒初動能相同，則可以比較電場力做功確定微粒末動能的大小, 由于FA＜FB＜FC，yA=yB=yC；所以有電場力做功WC＞WB＞WA；據W=Ek-Ek0由于初動能相同所以有三個微粒到達下板時的動能關系是EkC＞EkB＞EkA 故D正確．故選CD．