Question

13．如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板，上板帶負電，下板帶正電，三個質量相等的粒子，一個帶正電，一個帶負電，一個不帶電．今讓這三個粒子以相同的水平速度，從兩極板左側中央先后垂直于電場方向射入勻強電場中，最后落在正極板上的a、b、c處，粒子所受重力不能忽略，則（　　）

• A． 打在a處的粒子帶正電
• B． 打在b處的粒子加速度最大
• C． 打在c處的粒子運動時間最長
• D． 到達正極板時，打在c處的粒子動能最大

Answer 1

分析 因為上極板帶負電，所以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，負電荷受到向下的電場力．則不帶電的小球做平拋運動，帶負電的小球做類平拋運動，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動．由此根據(jù)平拋和類平拋運動規(guī)律求解．

解答 解：ABC、三粒子水平方向做勻速直線運動，水平位移：x=v₀t，由于初速度相同，所用時間越長則水平位移越大，所以打在C處的粒子運動時間最長，故C正確：根據(jù)$y=\frac{1}{2}a{t}^{2}$，y相同，所以三種粒子在電場中的加速度為a_A＞a_B＞a_C，故B錯誤：再根據(jù)：$a=\frac{{F}_{合}}{m}$，所用A粒子帶負電，B粒子不帶電，C粒子帶正電，故A錯誤．
D、3種粒子下落過程有重力和電場力做功，它們的初動能相同，根據(jù)動能定理合力做功越多則末動能越大，而重力做功相同，A粒子帶負電，電場力做正功；B粒子不帶電，電場力不做功；C粒子帶正電電場力做負功；所以動能E_kC＜E_kB＜E_kA，故D錯誤．
故選：C

點評 確認不帶電小球做平拋運動，帶電小球做類平拋運動，分水平和豎直方向分析小球的運動，水平方向勻速直線運動，豎直方向初速度為0的勻加速直線運動，由運動的合成與分解進行分析．