题目内容
【题目】如图所示,板长为L的平行板电容器与一直流电源相连接,其极板与水平面成30°角;若两带电粒子以相同的大小的初速度v0= ,由图中的P点射入电容器,它们分别沿着虚线1和2运动,然后离开电容器,虚线1为连接上下极板边缘的水平线,虚线2为平行且靠近上极板的直线,则下列关于两粒子的说法正确的是( )
A. 1、2两粒子均做匀减速直线运动
B. 1、2两拉子电势能均逐渐增加
C. 1、2两拉子的比荷之比为3:4
D. 1、2两粒子离开电容器时的速率之比为:
【答案】AD
【解析】根据题意可知,粒子均做直线运动,则粒子所受的电场力与重力的合力方向与速度方向在同一直线上,所以电场力只能垂直极板向上,受力如图所示;根据受力图,粒子做直线运动,电场力与重力的合力与速度方向反向,故粒子均做匀减速直线运动,故A正确;
粒子甲受到的电场力与位移方向的夹角为钝角,所以电场力做负功,电势能逐渐增加;粒子乙运动的方向与电场力的方向垂直,电场力不做功,所以粒子的电势能不变.故B错误;根据受力图,对1:m1g=q1Ecos30°,所以:
对2:m2gcos30°=q2E,所以:
可得:,故C错误;
带电微粒1沿水平直线运动,合力做的功为:W1=-m1gtan30°m1gL,
根据动能定理得:,所以:
;带电微粒2沿平行于极板的直线运动,合力做的功为:W2=-m2gsin30°L=-
m2gL
根据动能定理得:
所以:v2= ;所以1、2两粒子离开电容器时的速率之比为 v1:v2=
.故D正确.故选AD
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