Question

【題目】如圖所示，水平放置的兩個平行金屬板，上板帶負電，下板帶等量的正電，三個質量相等，分別帶正電．負電和不帶電的質點從極板的左側P點以相同的水平初速度進入電場中分別落在正極板的三處，由此可知（ ）

A．粒子a帶正電，b不帶電，c帶負電

B．三個粒子在電場中運動的時間相等

C．三個粒子在電場中的加速度

D．三個粒子到達正極板的動能

Answer 1

【答案】D

【解析】

試題分析：根據題意，三小球在水平方向做勻速直線運動，則有，相同，則水平位移與運動時間成正比，由圖看出，水平位移的關系為，則運動時間關系為，豎直方向上三個粒子都做初速度為0的勻加速直線運動，到達下極板時，在豎直方向產生的位移y相等：，則知加速度關系為，由牛頓第二定律得知三個小球的合力關系為，由于平行板間有豎直向上的電場，正電荷在電場中受到向上的電場力，向下的合力最小，向下的加速度最小，負電荷受到向下的電場力，向下的合力最大，向下的加速度最大，不帶電的小球做平拋運動，加速度為重力加速度g，可知，落在a點的顆粒帶負電，c點的帶正電，b點的不帶電，故ABC錯誤；由以上分析可知，，則豎直位移相同，則可知外力做功a最大，c最小；則由動能定理可知三個粒子到達正極板的動能，故D正確。