Question

9．如圖所示，質(zhì)量相同的兩個帶電粒子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，它們最后打在同一點（重力不計），則從開始射入到打到上板的過程中（　�。�

• A． 它們運動的時間t_Q=t_p
• B． 它們所帶的電荷量之比q_p：q_Q=1：2
• C． 它們的電勢能減小量之比△Ep：△E_Q=1：2
• D． 它們的動能增量之比△E_KP：△E_KQ=1：2

Answer 1

分析 將兩個帶電粒子的運動垂直電場方向和平行電場方向正交分解，垂直電場方向不受力，做勻速直線運動；平行電場方向受到電場力，做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)運動學(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：A、粒子在垂直電場方向即水平方向不受力，粒子在水平方向做勻速直線運動，位移相等，速度相等，由x=vt得知，運動的時間相等，故A正確；
B、在豎直方向上，粒子做初速度為零的勻加速直線運動，位移：y=$\frac{1}{2}$at²，豎直位移之比為1：2，則電荷量之比為1：2，故B正確；
C、因為電場力做功等于電勢能的減小量，電場力做功：W=qEy，電荷量之比為1：2，豎直位移之比為1：2，則電場力做功為1：4，可知電勢能減小量之比為1：4，故C錯誤；
D、由動能定理得：qEx=△E_K，電荷量之比：q_p：q_Q=1：2，x_P：x_Q=1：2，所以動能增加量之比：△E_KP：△E_KQ=1：4，故D錯誤；
故選：AB．

點評 本題關(guān)鍵將兩個帶電粒子的運動垂直電場方向和平行電場方向的分運動，然后結(jié)合運動學(xué)公式、牛頓運動定律和動量定理列式分析．