Question

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，M點(diǎn)與P點(diǎn)的連線垂直于電場(chǎng)線，M點(diǎn)與N在同一電場(chǎng)線上。兩個(gè)完全相同的帶等量正電荷的粒子，以相同大小的初速度v0分別從M點(diǎn)和N點(diǎn)沿豎直平面進(jìn)入電場(chǎng)，重力不計(jì)。N點(diǎn)的粒子垂直電場(chǎng)線進(jìn)入，M點(diǎn)的粒子與電場(chǎng)線成一定夾角進(jìn)入，兩粒子恰好都能經(jīng)過P點(diǎn)，在此過程中，下列說法正確的是

A. 電場(chǎng)力對(duì)兩粒子做功相同

B. 兩粒子到達(dá)P點(diǎn)的速度大小可能相等

C. 兩粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能都減小

D. 兩粒子到達(dá)P點(diǎn)所需時(shí)間一定不相等

Answer 1

【答案】D

【解析】由圖可知MP兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，所以兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零，而NP間的電勢(shì)差大于零，根據(jù)W=qU知，電場(chǎng)力對(duì)M點(diǎn)的粒子不做功，對(duì)N點(diǎn)的粒子做正功，故A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理知N點(diǎn)的粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做正功，所以速度增大，而M點(diǎn)的粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力不做功，所以速度大小不變，又因它們的初速度大小相等，所以兩粒子達(dá)到P點(diǎn)的速度大小不等，故B錯(cuò)誤；M點(diǎn)的粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能不變，N點(diǎn)的粒子到達(dá)P點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，所以電勢(shì)能減少，故C錯(cuò)誤；在垂直于電場(chǎng)線方向，兩個(gè)粒子都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)PM=L，設(shè)M點(diǎn)的粒子與電場(chǎng)線的夾角為α．則M點(diǎn)的粒子到達(dá)P點(diǎn)的時(shí)間 ： ，N點(diǎn)的粒子到達(dá)P點(diǎn)的時(shí)間： ，由此可見，兩粒子到達(dá)P點(diǎn)所需時(shí)間一定不相等，故D正確。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。