Question

14．三個完全相同的帶電粒子（不計重力）在同一地點沿同一方向飛入偏轉電場，出現(xiàn)了如圖所示的軌跡，由此可以判斷下列正確的是（　�。�

• A． b在電場中運動的時間比a長
• B． b和c同時飛離電場
• C． 進電場時a的速度最大，c的速度最小
• D． 動能的增加值c最小，a和b一樣大

Answer 1

分析 三個α粒子垂直射入電場中都做類平拋運動，在垂直電場方向上做勻速直線運動，在沿電場方向上做初速度為0的勻加速直線運動．粒子的質量和電量相同，加速度相同．比較沿電場方向上的位移，可比較出運動時間，再根據(jù)垂直電場方向的位移可知初速度的大�。�通過動能定理比較動能的變化量．

解答 解：A、三個相同的粒子質量和電量都相同，在同一電場中運動時加速度相同．a、b兩粒子在豎直方向上的位移相等，根據(jù)y=$\frac{1}{2}$at²，可知運動時間相等，所以在b飛離電場的同時，a剛好打在負極板上．故A錯誤．
B、b、c豎直方向上的位移不等，y_c＜y_b．根據(jù)y=$\frac{1}{2}$at²可知，t_c＜t_b．則知c先飛離電場．故B錯誤．
C、在垂直于電場方向即水平方向，三個粒子做勻速直線運動，則有：v=$\frac{x}{t}$．
因x_c=x_b，t_c＜t_b，則v_c＞v_b．
根據(jù)t_a=t_b，x_b＞x_a．則v_b＞v_a．所以有：v_c＞v_b＞v_a．故C錯誤．
D、由W=qEy可知電場力對a、b兩電荷做功一樣多，對c電荷電場力做功最少，根據(jù)動能定理知a、b動能增加量相等．c電荷動能增加量最�。�故D正確．
故選：D．

點評 解決本題的關鍵將類平拋運動分解為垂直電場方向和沿電場方向，在垂直電場方向上做勻速直線運動，在沿電場方向上做初速度為0的勻加速直線運動，再運用牛頓第二定律和運動學公式，以及動能定理解題．