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,其极板与水平面成角;若粒子甲乙以相同的大小的初速度由图中的P点射入电容器,分别沿着虚线12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. 两者均做匀速直线运动

B. 2粒子电势能不变,1粒子电势能增加

C. 两者的比荷之比为3 : 4

D. 两者离开电容器时的速率之比为

【答案】BD

【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错误;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B正确根据受力图,对1:m1g=q1Ecos30°,所以,对2:m2gcos30°=q2E,所以:,可得:C错误;带电微粒1沿水平直线运动,合力做的功为:,根据动能定理得:,解得:,带电微粒2沿平行于极板的直线运动,合力做的功为:,根据动能定理得:,所以:,所以1、2两粒子离开电容器时的速率之比为:,故D正确。所以BD正确,AC错误。

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