题目内容

16.三个α粒子在同一点沿同一方向同时垂直飞入偏转电场,出现了如图所示的运动轨迹,其中a打在板上,b刚好飞出电场,c飞出电场,由此可判断(  )
A.在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上
B.b和c同时飞离电场
C.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
D.动能的增加值c最小,b其次,a最大

分析 三个α粒子都做类平抛运动,在垂直电场方向上做匀速直线运动,在沿电场方向上做初速度为0的匀加速直线运动.粒子的质量和电量相同,加速度相同.比较沿电场方向上的位移,可比较出运动时间,再根据垂直电场方向的位移可知初速度的大小.通过动能定理比较动能的变化量.

解答 解:A、三个粒子的质量和电量都相同,则知加速度相同.a、b两粒子在竖直方向上的位移相等,根据y=$\frac{1}{2}$at2,可知运动时间相等,在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上,故A正确.
B、b、c竖直方向上的位移不等,yc<yb.根据y=$\frac{1}{2}$at2,可知tc<tb.故B错误.
C、在垂直于电场方向即水平方向,三个粒子做匀速直线运动,则有:v=$\frac{x}{t}$,因xc=xb,tc<tb,则vc>vb.根据ta=tb,xb>xa.则vb>va.所以有:vc>vb>va.故C正确.
D、根据动能定理知,a、b两电荷,电场力做功一样多,所以动能增加量相等.c电荷电场力做功最少,动能增加量最小.故D错误.
故选:AC.

点评 解决本题的关键将类平抛运动分解为垂直电场方向和沿电场方向,在垂直电场方向上做匀速直线运动,在沿电场方向上做初速度为0的匀加速直线运动.

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