Question

【題目】三個(gè)分別帶有正電、負(fù)電和不帶電的質(zhì)量相同的顆粒,從水平放置的平行帶電金屬板左側(cè)以相同速度v0垂直電場(chǎng)線方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),分別落在帶正電荷的下板上的a、b、c三點(diǎn),如圖所示.下面判斷正確的是( )

A. 落在a點(diǎn)的顆粒帶正電,c點(diǎn)的帶負(fù)電,b點(diǎn)的不帶電

B. 落在a、b、c點(diǎn)的顆粒在電場(chǎng)中的加速度的關(guān)系是

C. 三個(gè)顆粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系是

D. 電場(chǎng)力對(duì)落在c點(diǎn)的顆粒做負(fù)功

Answer 1

【答案】BD

【解析】

由圖，電容器上極板帶負(fù)電，下極板帶正電，平行板間有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，正電荷在電場(chǎng)中受到向上的電場(chǎng)力，負(fù)電荷受到向下的電場(chǎng)力，不帶電的小球做平拋運(yùn)動(dòng)，帶負(fù)電的小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，加速度比重力加速度大，帶正電的小球做加速度比重力加速度小的類平拋運(yùn)動(dòng)，由此根據(jù)平拋和類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解；

A、根據(jù)題意，三小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有，相同，則水平位移x與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t成正比，由圖看出，水平位移的關(guān)系為，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系為，豎直方向上三個(gè)粒子都做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)下極板時(shí)，在豎直方向產(chǎn)生的位移y相等：，則知加速度關(guān)系為，由牛頓第二定律得知三個(gè)小球的合力關(guān)系為，由于平行板間有豎直向上的電場(chǎng)，正電荷在電場(chǎng)中受到向上的電場(chǎng)力，向下的合力最小，向下的加速度最小，負(fù)電荷受到向下的電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)，加速度為重力加速度g，可知，落在a點(diǎn)的顆粒帶負(fù)電，c點(diǎn)的帶正電，b點(diǎn)的不帶電。故AC錯(cuò)誤，B正確；
D、由上分析得知，落在c點(diǎn)的顆粒帶正電，電場(chǎng)力向上，則電場(chǎng)力對(duì)它做負(fù)功。故D正確。