Question

11．如圖所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場中，P從兩極板正中央射入，Q從下極板邊緣處射入，它們最后打在上板同一點(diǎn)（重力不計(jì)），則以下說法中正確的是（　　）

• A． Q粒子的電荷量是P粒子電荷量的2倍
• B． 打到極板上時(shí)，Q粒子的動(dòng)能是P粒子動(dòng)能的2倍
• C． 在電場中運(yùn)動(dòng)過程中，Q粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是P粒子的2倍
• D． 在電場中運(yùn)動(dòng)過程中，Q粒子的加速度是P粒子加速度的2倍

Answer 1

分析 兩個(gè)帶電粒子垂直進(jìn)入電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，將它們的運(yùn)動(dòng)沿垂直電場方向和平行電場方向進(jìn)行正交分解，垂直電場方向不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；平行電場方向受到電場力，做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓第二定律和功能關(guān)系聯(lián)合列式分析．

解答 解：AD、平行電場方向受到電場力作用，做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式，有：y=$\frac{1}{2}$at²，解得：a=$\frac{2y}{{t}^{2}}$…①，
由于兩帶電粒子平行電場方向分位移之比為：y_P：y_Q=1：2，所以a_Q=2a_P，故D正確；
根據(jù)牛頓第二定律，有：qE=ma…②，
由①②兩式解得：q=$\frac{2my}{E{t}^{2}}$，所以它們所帶的電荷量之比q_P：q_Q=1：2，故A正確；
B、根據(jù)動(dòng)能定理，有：qEx=△E_k，而：q_P：q_Q=1：2，x_P：x_Q=1：2，所以動(dòng)能增加量之比：△E_kP：△E_kQ=1：4，故B錯(cuò)誤；
C、垂直電場方向不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移相等，速度相等，由x=vt得知，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，故C錯(cuò)誤；
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵將兩個(gè)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)垂直電場方向和平行電場方向的分運(yùn)動(dòng)，然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)能定理列式分析．